一种多频平衡滤波器/双工器用的槽线耦合馈电带通单元的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明设及微波通信的技术领域，尤其是指一种多频平衡滤波器/双工器用的槽 线禪合馈电带通单元。
【背景技术】
[0002] 微波与射频通信技术的发展，让我们的生活更加便利。然而，该一技术面临的瓶颈 是有限的频率资源。随着Bluetooth、WiMax、WLAN、3G、LTE等通讯协议的兴起，如何抑制好 各频带间的干扰、阻滞等问题越发严峻。多频滤波器/双工器是常用的频率选择性器件，它 的性能通常决定通信系统的功能，因此是射频通信前端中最基本的无源器件。
[0003] 另一方面，通信系统处理过程常常遇到环境噪声的干扰，噪声是信号处理过程中 所能识别的最小信号电平的制约瓶颈。平衡电路，又称差分电路，相对于传统的单端电路而 言，最明显的优势就是对环境噪声具有较强免疫性。现代通信系统中的有源器件（如功率 放大器、功分器、混频器等）越来越多地采用差分端口平衡器件，若通信系统中天线、滤波 器、双工器等无源器件也采取该种平衡结构，则能构造一个全平衡前端系统，可方便集成在 单巧片中（SOCsystem-on-chip)，有利于改善系统的共模抑制及小型化。
[0004] 因此，研究多频平衡滤波器、平衡双工器理论，开发无线通信中的多频段平衡滤波 器/双工器具有极其重要的理论意义、极大的经济效益和广阔的应用前景。
[0005] 近年来，人们对应用于射频前端微波频段的平衡滤波器有着极大的兴趣。国内外 很多科研团队，对平衡滤波器进行了理论和实践研究，推进了平衡滤波器的发展。然而多频 平衡滤波器发展一直相对滞后。
[0006] 2010 年QXue等人在IE邸MicrowaveandWirelessComponentsLetters发表 题为"Novelbalanceddual-bandbandpassfilterusingcoupledstepped-impedance resonators"的文章中，提出采用阶梯阻抗谐振器（SIR)设计双频平衡滤波器，如图11a所 示。通过控制SIR阻抗比可W形成两个差模通带；共模时，对称面处等效开路，禪合线呈带 阻特性。为了更好的抑制共模，对称面处引入了枝节加载。该滤波器的优点是尺寸小、高共 模抑制、低插损、独立可控频率。然而通带选择性不佳，带宽并不独立可控。为改善选择性， 该团队在IEEETransactionsonMicrowaveTheoryandTechniques发表题为"Dual-Band andWide-StopbandSingle-BandBalancedBandpassFiltersWithHighSelectivity andCommon-ModeSuppression"的文章中，提出利用禪合路径，如图1化所示。为了更好的 抑制共模在两个频带的影响，对称面处引入了集总元件加载，增加了设计加工的复杂度。
[0007] 对于S频平衡滤波器的研究则相对更少。X.W.Shi团队在2015年IE邸Microwave andWirelessComponentsLetters发表题为"CompactBalancedDual-andTri-band BandpassFiltersBasedonStubLoadedResonators"的文章中，如图 12a所示，提出采 用多枝节加载的谐振器设计=频平滤波器，滤波器的设计是综合考虑差模和共模的谐振频 率，然后将其分开从而达到共模抑制。设计过程较复杂，通带选择性差。
[000引另一方面，平衡双工器随着平衡系统的研究正逐步得到人们的关注。目前仅有少 量的工作设计平衡双工器，而设及多频双工器的工作未见报道。H.W.Deng等在2014年IE邸MicrowaveandWirelessComponentsLetters发表题为"CompactBalanced-to-Balanced MicrostripDiplexerWithHighIsolationandCommon-ModeSuppression" 的文章中， 如图1化所示，提出采用半波长谐振器设计平衡双工器，结构引入源负载禪合改善通带选 择性，共模抑制在30地左右。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多频平衡滤波器/双工器用的 槽线禪合馈电带通单元，实现高选择性、高共模抑制、频率和带宽独立可控的多频平衡滤波 器和平衡双工器。
[0010] 为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为；一种多频平衡滤波器/双工器用 的槽线禪合馈电带通单元，所述槽线禪合馈电带通单元包括有镜像对称的第一差分输入输 出端口对和第二差分输入输出端口对，镜像对称的第一槽线谐振器和第二槽线谐振器及镜 像对称的第一微带谐振器对和第二微带谐振器对；其中，所述第一差分输入输出端口对和 第二差分输入输出端口对与第一槽线谐振器和第二槽线谐振器同一对称轴，且该对称轴垂 直于第一微带谐振器对和第二微带谐振器对的对称轴；所述第一差分输入输出端口对包括 有镜像对称并相连接的第一输入输出端口和第二输入输出端口，该第一输入输出端口和第 二输入输出端口与第一微带谐振器对和第二微带谐振器对同一对称轴，且所述第一槽线谐 振器在该对称轴上延伸，并经过上述第一差分输入输出端口对，与该第一差分输入输出端 口对间存在微带馈线禪合部分；所述第二差分输入输出端口对包括有镜像对称并相连接 的第=输入输出端口和第四输入输出端口，该第=输入输出端口和第四输入输出端口与第 一微带谐振器对和第二微带谐振器对同一对称轴，且所述第二槽线谐振器在该对称轴上延 伸，并经过上述第二差分输入输出端口对，与该第二差分输入输出端口对间存在微带馈线 禪合部分；所述第一微带谐振器对和第二微带谐振器对相连接，该第一微带谐振器对由镜 像对称的第一微带谐振器和第二微带谐振器构成，且该第一微带谐振器和第二微带谐振器 存在禪合部分，并与第一槽线谐振器和第二槽线谐振器同一对称轴，该第二微带谐振器对 由镜像对称的第=微带谐振器和第四微带谐振器构成，且该第=微带谐振器和第四微带谐 振器存在禪合部分，并与第一槽线谐振器和第二槽线谐振器同一对称轴。
[0011] 所述槽线禪合馈电带通单元的通带性能主要由参数f〇、Q。和K值确定，可由全波仿 真推导：
[0012]
[0014] 式中，f〇、Qe和K的确定可通过下式表示：
[0015] f〇=f(L)
[0016] K=f(W，L"Gs)
[0017] Qe=f(W〇，Wi，W，Ti，T2，T3)
[0018] 其中，通带的频率f。由微带谐振器对的长度L确定；对于禪合系数K，其参数主要 由微带谐振器对的禪合部分宽度W、禪合长度L,和禪合间距G,确定；外部Q值主要由微带 馈线禪合部分的宽度W。、槽线谐振器的宽度Wi、槽线谐振器的位置参数Ti、T,、T3W及微带谐 振器对的宽度W确定。
[0019] 本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0020] 1、与已有的多频平衡滤波器和平衡双工器共模抑制方法相比较，本发明的槽线禪 合馈电结构，由于其自身的共模抑制，平衡滤波器和平衡双工器共模实现简单，共模抑制得 到明显的改善。
[0021] 2、与现有的多频平衡滤波器和平衡双工器高选择性实现方法相比较，本发明采用 的结构方式会在通带外产生两个传输零点，实现准楠圆带通特性。在实现多频时通带的选 择性依然得到改善。
[0022] 3、与现有的多频平衡滤波器设计时频率或带宽可控的实现方法相比较，本发明提 出的槽线禪合馈电带通单元间加载效应对通带几乎没有影响，各通带间频率和带宽独立可 控。根据该一特性，本发明可W拓展到=频甚至更多频的平衡滤波器设计。
[0023] 4、本发明提出的槽线禪合馈电带通单元也可应用于高共模抑制平衡双工器的设 计，在本发明中也是首次提出高共模抑制多频平衡双工器的设计方法。
【附图说明】
[0024]图1为本发明所述槽线禪合馈电带通单元的结构示意图。
[0025] 图2为本发明所使用的介质基板示意图。
[0026] 图3a为本发明所述槽线禪合馈电带通单元的物理尺寸图。
[0027] 图3b为本发明所述槽线禪合馈电带通单元的禪合图。
[002引图4为基于槽线禪合馈电带通单元的仿真结果图。
[0029] 图5a为基于槽线禪合馈电带通单元的=频平衡带通滤波器的结构图。
[0030] 图化为基于槽线禪合馈电带通单元的=频平衡带通滤波器的禪合图。
[0031] 图6a为基于槽线禪合馈电带通单元的双频平衡双工器的结构图。
[0032] 图化为基于槽线禪合馈电带通单元的双频平衡双工器的禪合图。
[0033] 图7a为基于槽线禪合馈电带通单元的四频平衡双工器的结构图。
[0034] 图化为基于槽线禪合馈电带通单元的四频平衡双工器的禪合图。
[0035] 图8为基于槽线禪合馈电带通单元的=频平衡带通滤波器的实验结果图。
[0036] 图9a为基于槽线禪合馈电带通单元的双频平衡双工器的差模响应结果图之一。
[0037] 图9b为基于槽线禪合馈电带通单元的双频平衡双工器的差模响应结果图之二。 [003引图9c为基于槽线禪合馈电带通单元的双频双工器的共模响应结果图。
[0039] 图10a为基于槽线禪合馈电带通单元的四频平衡双工器的差模响应结果图之一。
[0040] 图10b为基于槽线禪合馈电带通单元的四频平衡双工器的差模响应结果图之二。
[0041] 图10c为基于槽线禪合馈电带通单元的四频平衡双工器的共模响应结果图。
[0042] 图11a为【背景技术】中QXue的SIR双频平衡滤波器结构图。
[0043] 图1化为【背景技术】中QXue的集总原件加载双频平衡滤波器结构图。
[0044] 图12a为【背景技术】中X.W.化i的S频平衡滤波器结构图。
[0045] 图1化为【背景技术】中X.W.化i的平衡双工器结构图。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0047] 如图1所示，本实施例所述的多频平衡滤波器/双工器用的槽线禪合馈电带通单 元，包括有镜像对称的第一差分输入输出端口对和第二差分输入输出端口对，镜像对称的 第一槽线谐振器Cl和第二槽线谐振器C2及镜像对称的第一微带谐振器对和第二微带谐振 器对；其中，所述第一差分输入输出端口对和第二差分输入输出端口对与第一槽线谐振器 Cl和第二槽线谐振器C2同一对称轴，且该对称轴垂直于第一微带谐振器对和第二微带谐振 器对的对称轴；所述第一差分输入输出端口对包括有镜像对称并相连接的第一输入输出端 口Ai