一种宽共模抑制平衡式带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种宽共模抑制平衡式带通滤波器，在第一串并联谐振电路中引出一对平衡式输入端口P1/P1

【技术实现步骤摘要】
一种宽共模抑制平衡式带通滤波器


[0001]本专利技术涉及一种带通滤波器，具体涉及一种宽共模抑制平衡式带通滤波器。

技术介绍

[0002]随着通信技术的快速发展，滤波器作为一种频率选择性器件，在面对日趋拥挤和异常复杂的电磁环境中起着至关重要的作用。滤波器尤其在各种微波通信系统、电子对抗系统、雷达系统中有着广泛的应用，它既可以减少信号在工作频段内的衰减，也能抑制工作频带外信号的干扰，其性能的优劣直接影响着整个通信系统的微波传输性能。可以说在现代的各类通信系统中，微波滤波器对于一个完善的通信系统来说是最关键和重要的微波无源器件。
[0003]微波滤波器一般是含有两个端口，可以对频谱资源进行组合和分离，在通带范围内可以使得系统需要的微波信号能够无损耗、无失真地通过。在实际通信系统中，随着通信电磁环境越来越复杂，电路噪声信号和环境噪声信号等对系统所接受的微波信号带来了干扰。因此具有共模信号抑制功能的平衡式电路被广泛应用在微波滤波器中，进而形成了四端口平衡式滤波器。
[0004]近年来，各研究机构提出了一系列能实现更好抗噪声干扰能力和更紧凑系统结构的平衡滤波器。常见的平衡式滤波器主要有基于半波长枝节传输线结构、通带错开的耦合谐振器的结构、基于双径信号干扰结构、基于微带
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槽线转换的结构和基于特殊耦合线的结构等，因此尺寸较大、集成度较低，并且由于插入损耗相位的周期性变化，在工作频带外存在高阶模式，具有共模信号抑制以及高阻带抑制带宽窄等缺点。
[0005]而采用集总元件加载的平衡式滤波器，具有结构紧凑，易于集成化等优点。基于集总元件的差分滤波器目前还鲜有报道，现有少量报道的集总参数平衡式滤波器主要采用多个T型电路结构、十字型电路结构结合串、并联电容结构构成，元器件数量较多，并且还存在共模抑制带宽较窄，部分设计的频率选择性差、存在高阶模式和结构复杂繁琐等问题。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对上述现有技术，提出一种宽共模抑制平衡式带通滤波器，基于集总元件，具有高频率选择性以及超宽高阻带抑制，且结构简单，易于集成和小型化。
[0007]技术方案：一种宽共模抑制平衡式带通滤波器，包括一对平衡式输入端口P1/P1
’
、一对平衡式输出端口P2/P2
’
、上下镜像分布的两个串并联谐振器电路、一个串联谐振电路；
[0008]在第一串并联谐振电路中引出一对平衡式输入端口P1/P1
’
，在第二串并联谐振电路中引出一对平衡式输出端口P2/P2
’
，构成两组差分输入/输出端口网络，形成一个差模通带，通过调整两个串并联谐振电路结构中集总元件参数形成四个谐振点；将两组串并联谐振电路串联后与串联谐振电路并联，形成一个传输零点。
[0009]进一步的，第一串并联谐振电路包括第一至第四电感、第一至第六电容以及接地结构，其中第三电感、第四电感、第一电感、第一电容以及第二电感依次首尾相连，第三电感
的另一端连接第六电容的一端，第六电容的另一端引出平衡式输入端口P1；在第三电感和第四电感之间并联第四电容，第四电容的另一端接地；在第四电感和第一电感之间并联第二电容，第二电容的另一端引出平衡式输入端口P1
’
；第一电感和第一电容之间并联第二电容，第二电容的另一端接地；第一电容和第二电感之间并联第三电容，第三电容的另一端接地。
[0010]进一步的，第二串并联谐振电路是由第一串并联谐振电路上下对称镜像而来，第二串并联谐振电路包括第五至第八电感、第七至第十二电容以及接地结构，其中第七电感、第八电感、第五电感、第七电容以及第六电感依次首尾相连，第七电感的另一端连接第十一电容603的一端，第十一电容的另一端引出平衡式输出端口P2；在第七电感和第八电感之间并联第十电容，第十电容的另一端接地；在第八电感和第五电感之间并联第十二电容，第十二电容的另一端引出平衡式输出端口P2
’
；第五电感和第七电容之间并联第八电容，第八电容的另一端接地；第七电容和第六电感之间并联第九电容，第九电容的另一端接地。
[0011]进一步的，串联谐振电路由第九电感和第十三电容串联构成，第十三电容的另一端接地；将第一串并联谐振电路中的第二电感的另一端与第二串并联谐振电路中的第六电感的另一端相连接，并在连接处并联串联谐振电路，即与串联谐振电路中第九电感的另一端连接，构成完整的宽共模抑制平衡式带通滤波器电路结构。
[0012]有益效果：现有平衡式微波滤波器，存在结构复杂、体积大、频率选择性差、共模抑制带宽窄以及存在高阶模式等问题。少量报道的少量报道的集总参数平衡式滤波器存在集总元件数量多，结构复杂，共模抑制不佳等问题。本专利技术设计了一种集总元件宽共模抑制平衡式带通滤波器，实现了结构简单、易于集成、宽带共模抑制、高频率选择性以及超宽高阻带抑制的优良性能，是一种有利于提升射频系统稳定性和有利于改善射频前端的通信性能的重要射频无源器件。具体的：
[0013]1.本专利技术采用集总元件来构造一种宽共模抑制、高频率选择性带通滤波器，并利用集总参数破坏插入损耗信号相位周期性，实现了超宽高阻带抑制特性。
[0014]2.在第一串并联谐振电路中的电容601、602一端引出一对平衡式输入端口P1/P1
’
，第二串并联谐振电路中的电容601、602一端引出一对平衡式输出端口P2/P2
’
，构成两组差分输入/输出端口网络，形成一个差模通带，并对共模信号进行了有效抑制。
[0015]3.将两组串并联谐振电路串联，形成四个反射极点，提高了平衡式滤波器集总元件利用率，减少了每阶滤波功分响应所需要的元件数。
[0016]4.在两组串并联谐振电路相连接处并联一个串联谐振器电路结构用来形成一个传输零点，实现较强的频率选择特性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的宽共模抑制平衡式带通滤波器电路结构图；
[0018]图2为本专利技术一种宽共模抑制平衡式带通滤波器参数示意图；
[0019]图3为实施例中差模信号反射系数S
dd11
和传输系数S
dd21
随频率响应的曲线图；
[0020]图4为实施例中共模信号传输系数S
cc21
随频率响应的曲线图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。
[0022]一种适用于射频前端系统的基于集总元件的宽共模抑制平衡式带通滤波器，如图1所示，包括一对平衡式输入端口P1/P1
’
、一对平衡式输出端口P2/P2
’
、上下镜像分布的两个串并联谐振器电路、一个串联谐振电路组成。
[0023]位于上方的第一串并联谐振电路由电感101、102、301、302、电容103、104、105、303、602、601以及接地结构组成，其中电感301、电感302、电感101、电容103以及电感102依次首尾相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽共模抑制平衡式带通滤波器，其特征在于，包括一对平衡式输入端口P1/P1
’
、一对平衡式输出端口P2/P2
’
、上下镜像分布的两个串并联谐振器电路、一个串联谐振电路；在第一串并联谐振电路中引出一对平衡式输入端口P1/P1
’
，在第二串并联谐振电路中引出一对平衡式输出端口P2/P2
’
，构成两组差分输入/输出端口网络，形成一个差模通带，通过调整两个串并联谐振电路结构中集总元件参数形成四个谐振点；将两组串并联谐振电路串联后与串联谐振电路并联，形成一个传输零点。2.根据权利要求1所述的宽共模抑制平衡式带通滤波器，其特征在于，第一串并联谐振电路包括第一至第四电感(101、102、301、302)、第一至第六电容(103、104、105、303、602、601)以及接地结构，其中第三电感(301)、第四电感(302)、第一电感(101)、第一电容(103)以及第二电感(102)依次首尾相连，第三电感(301)的另一端连接第六电容(601)的一端，第六电容(601)的另一端引出平衡式输入端口P1；在第三电感(301)和第四电感(302)之间并联第四电容(303)，第四电容(303)的另一端接地；在第四电感(302)和第一电感(101)之间并联第二电容(602)，第二电容(602)的另一端引出平衡式输入端口P1
’
；第一电感(101)和第一电容(103)之间并联第二电容(104)，第二电容(104)的另一端接地；第一电容(103)和第二电感(102)之间并联第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴钢雄，施金，张威，杨永杰，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：