微带/槽线结构平衡带通滤波器的研究与设计

摘要

现代无线通信技术和单片微波集成电路的高速发展促使人们对微波器件的抗干扰能力提出了更高要求。对比单端非平衡电路，平衡电路拓扑结构以其出色的抗共模干扰能力展现出了巨大的优势。随着越来越多的诸如功放、低噪放等有源差分器件的应用，为打造全面有效的全平衡射频前端系统，天线、滤波器等无源器件也被要求尽可能的采用差分结构。用差分平衡滤波器取代传统的巴伦加滤波器组合，既实现了平衡电路的共模抑制特性，又符合当下设备小型化的趋势。
　　本文针对现有的微带平衡滤波器从馈电方式、传输零点的引入和共模抑制技术三个方面做了较为详细的介绍和研究。综合分析了各种方法的优缺点,选取了混合微带/槽线结构作为后续工作的基础。
　　首先设计了一款双频带差分平衡带通滤波器。该滤波器由顶层的 U型微带传输线馈线、中层的介质基板及蚀刻在接地面上的槽线连接嵌套开口谐振环构成。所设计的滤波器避免了接地通孔和加载枝节或电容电阻，设计便利性大为提升。通过在接地面上蚀刻出嵌套开口谐振环，便能产生两个可以独立调节的通带。接着针对该滤波器存在的带外抑制不足问题，在微带馈线下方对称地引入 DGS，有效地拓宽了阻带。
　　其次设计了一款超宽带平衡带通滤波器。该滤波器是在经典的微带/槽线结构宽带差分平衡带通滤波器的基础上，用渐变结构取代均匀槽线，增加了设计自由度，达到了小型化目的。
　　接着，采用低介电常数介质，设计了一款宽带平衡带通滤波器。通过折叠直线型槽线缩小尺寸，利用馈线宽度蚀刻马刺线结构以产生陷波。
　　所设计的三款滤波器都具有应用价值。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作与内容安排

第二章 滤波器设计要点

2.1馈电方式

2.2传输零点

2.3共模抑制

2.4本章小结

第三章 双频带平衡带通滤波器的设计

3.1宽阻带DGS的设计

3.2微带/槽线结构双频带平衡带通滤波器

3.3带外抑制改善的双频带平衡带通滤波器

3.4本章小结

第四章 超宽带平衡带通滤波器设计

4.1经典微带/槽线结构宽带平衡带通滤波器

4.2新型微带/槽线结构超宽带平衡带通滤波器

4.3 低介电常数宽带平衡带通滤波器

4.4本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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