抽頭式饋電雙模巴倫帶通濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微波無源器件技術領域,特別是一種同時具備結構簡單、損耗低、選擇性好和良好的端口匹配特性的抽頭式饋電雙模巴倫帶通濾波器。
【背景技術】
[0002]隨著模塊結構單元(Modular Building Block, MBB)和單片微波集成電路(Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)的發展,低成本、高度集成、小型化已經成為現代無線通信系統集成設計中非常重要的考慮因素。巴倫作為一個關鍵性器件,被廣泛地應用于平衡混頻器、推挽放大器和天線等電路中。為獲得濾波特性,巴倫常常需要與濾波器結合。傳統的射頻前端電路采用這種巴倫與濾波器相結合的結構,使得前端設備體積增大,同時增大了功率損耗。
[0003]因此,將巴倫和濾波器的功能整合在一起,成為了減小電路尺寸的有效方法。
[0004]文獻1 (Jung, E._Y., Hwang, Η._Υ.: ’ A Balun-BPF Using a DualMode Ring Resonator’,IEEE Microwave and Wireless ComponentsLetters, 2007, 17,(9), pp.652-654)中提出通過使用雙模環形諧振器,選擇適當的輸入輸出位置,從而獲得一種帶有巴倫功能的濾波器的方法。該濾波器雖然結構較為簡單,但是其帶內插損較大。
[0005]文獻2 (Chu, H.,Chen, J.-X.:,Dual-Band Substrate Integrated WaveguideBaiun Bandpass Filter With High Selectivity' , IEEE Microwave and WirelessComponents Letters, 2014, 24, (6),pp.379-381)基于腔體模式性質,從模式本身獲得相反相位,提出了基于SIW的巴倫濾波器。這種濾波器雖然獲得了良好的通帶響應和平衡特性,但是其工作頻段通常為高頻段或毫米波段。
[0006]文獻3 (L1u, C.-Y.,Mao, S.-G.:,Triple-Band Marchand Baiun Filter UsingCoupled-Line Admittance Inverter Technique’ , IEEE Transact1ns on MicrowaveTheory and Techniques, 2013, 61, (11),pp.3846-3852)中提出了一種基于 Marchand 巴倫的三通帶巴倫濾波器。雖然該濾波器在三個通帶均具有巴倫和濾波特性,但由于Marchand巴倫自身短路柱帶來的電感效應,該濾波器的相位特性受到了影響。
[0007]總之,現有技術存在的問題是:巴倫濾波器無法兼顧結構簡單、損耗低、選擇性好和良好的端口匹配特性,不利于在現代無線通信系統的推廣應用。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于提供一種抽頭式饋電雙模巴倫帶通濾波器,同時具備結構簡單、損耗低、選擇性好和良好的端口匹配特性。
[0009]實現本發明目的的技術解決方案為:一種抽頭式饋電雙模巴倫帶通濾波器,包括下表面設有金屬接地板的矩形介質基板,在所述矩形介質基板的上表面設有輸入端口饋線、第一輸出端口饋線和第二輸出端口饋線,所述輸入端口饋線靠近矩形介質基板的一個寬邊,所述第一輸出端口饋線、第二輸出端口饋線靠近矩形介質基板的另一個寬邊,并沿矩形介質基板的長度方向依次排列,在所述第一輸出端口饋線與輸入端口饋線(1)之間設有第一 E型諧振器,在所述第二輸出端口饋線與輸入端口饋線之間設有第二 E型諧振器。
[0010]本發明與現有技術相比,其顯著優點為:
[0011 ] (1)本發明的結構簡單,可在單片PCB板上實現,便于加工集成,生產成本低。
[0012](2)本發明利用E型諧振器的諧振機理和主傳輸線的電場分布特性,具有良好的幅度和相位平衡特性。
[0013](3)本發明的濾波器選擇性好、插入損耗小,適用于現代無線通信系統。
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明抽頭式饋電雙模巴倫帶通濾波器的立體結構示意圖。
[0016]圖2是圖1的俯視圖。
[0017]圖3是實施例1的結構尺寸示意圖。
[0018]圖4是實施例1的S參數仿真圖。
[0019]圖5是實施例1的兩個輸出端口幅度差的仿真圖。
[0020]圖6是實施例1的兩個輸出端口相位差的仿真圖。
[0021]圖中,輸入端口饋線1,第一輸出端口饋線2,第二輸出端口饋線3,第一E型諧振器4,第二 E型諧振器5,介質基板6,金屬接地板7,
[0022]50歐姆線導帶11,二分之一波長主傳輸線12,
[0023]第一 50歐姆微帶線導帶21、第一四分之一波長傳輸線22,第一四分之一波長耦合線23,
[0024]第二 50歐姆微帶線導帶31、第二四分之一波長傳輸線32,第二四分之一波長耦合線33,
[0025]第一二分之一波長諧振器41,第一對稱面枝節加載單元42,
[0026]第二二分之一波長諧振器51,第二對稱面枝節加載單元52。
【具體實施方式】
[0027]如圖1、圖2所示,本發明抽頭式饋電雙模巴倫帶通濾波器,包括下表面設有金屬接地板7的矩形介質基板6,在所述矩形介質基板6的上表面設有輸入端口饋線1、第一輸出端口饋線2和第二輸出端口饋線3,所述輸入端口饋線1靠近矩形介質基板6的一個寬邊,所述第一輸出端口饋線2、第二輸出端口饋線3靠近矩形介質基板6的另一個寬邊,并沿矩形介質基板6的長度方向依次排列,在所述第一輸出端口饋線2與輸入端口饋線1之間設有第一 E型諧振器4,在所述第二輸出端口饋線3與輸入端口饋線1之間設有第二 E型諧振器5。
[0028]所述輸入端口饋線1包括50歐姆線導帶11和二分之一波長主傳輸線12,所述二分之一波長主傳輸線12與介質基板6的寬邊平行,所述50歐姆線導帶11與二分之一波長主傳輸線12垂直,其一端與二分之一波長主傳輸線12相連,另一端與其靠近的介質基板6的寬邊平齊。
[0029]所述第一輸出端口饋線2包括第一 50歐姆微帶線導帶21、第一四分之一波長傳輸線22和第一四分之一波長耦合線23,所述50歐姆微帶線導帶21和第一四分之一波長耦合線23相互平行,且平行于介質基板6的寬邊,所述第一四分之一波長耦合線23位于靠近二分之一波長主傳輸線12的一側,第一 50歐姆微帶線導帶21位于遠離二分之一波長主傳輸線12的一側,所述第一四分之一波長傳輸線22呈L型,一端與所述第一四分之一波長耦合線23垂直相連,另一端與第一 50歐姆微帶線導帶21遠離介質基板6窄邊端面的一端相連。
[0030]所述第二輸出端口饋線3包括第二 50歐姆微帶線導帶31、第二四分之一波長傳輸線32和第二四分之一波長耦合線33,所述第二 50歐姆微帶線導帶31和第二四分之一波長耦合線33相互平行,且平行于介質基板6的寬邊,所述第二四分之一波長耦合線33位于靠近二分之一波長主傳輸線12的一側,第二 50歐姆微帶線導帶21位于遠離二分之一波長主傳輸線12的一側,所述第二四分之一波長傳輸線32呈L型,一端與所述第二四分之一波長耦合線33垂直相連,另一端與第二 50歐姆微帶線導帶31遠離介質基板6窄邊端面的一端相連。
[0031]所述第一 E型諧振器4與第二 E型諧振器5關于介質基板6上表面的短軸線成軸對稱排列,第一 E型諧振器4和第二 E型諧振器5的開口均朝向介質基板6上表面的短軸線。
[0032]所述第一 E型諧振器4為對稱面枝節加載型雙模諧振器。
[0033]所述第一 E型諧振器4包括第一二分之一波長諧振器41和第一對稱面枝節加載單元42,所述第一對稱面枝節加載單元42加載于第一二分之一波長諧振器41的中心,所述第一對稱面枝節加載單兀42與二分之一波長主傳輸線12平行。
[0034]所述第二 E型諧振器5為對稱面枝節加載型雙模諧振器。
[0035]所述第二 E型諧振器5包括第二二分之一波長諧振器51和第二對稱面枝節加載單元52,所述第二對