高选择性平衡带通全频共模抑制通带内共模吸收滤波器

文档序号:1129967 发布日期:2020-10-02 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 高选择性平衡带通全频共模抑制通带内共模吸收滤波器 (High-selectivity balanced band-pass full-frequency common-mode rejection passband internal common-mode absorption filter ) 是由 吴永乐 张一凡 魏一文 王卫民 于 2020-06-12 设计创作,主要内容包括:本发明实施例提供了一种高选择性平衡带通全频共模抑制通带内共模吸收滤波器,上述滤波器包括:介质基板以及布设于所述介质基板上的两个输入端口1、两个输出端口2、第一滤波电路结构单元3、第二滤波电路结构单元4、四个枝节和四个电阻,所述枝节为具有阻抗的传输线,所述四个枝节包括两个第一枝节Z1、两个第二枝节Z2,所述四个电阻包括两个第一电阻R1和两个第二电阻R2。应用本实施例提供的平衡滤波器在具有良好滤波特性的基础上能够减少共模噪声的反射。(The embodiment of the invention provides a common mode absorption filter in a high-selectivity balanced band-pass full-frequency common mode rejection passband, which comprises: the filter comprises a dielectric substrate, two input ports 1, two output ports 2, a first filter circuit structural unit 3, a second filter circuit structural unit 4, four branches and four resistors, wherein the two input ports, the two output ports, the first filter circuit structural unit 3, the second filter circuit structural unit 4, the four branches and the four resistors are arranged on the dielectric substrate, the branches are transmission lines with impedance, the four branches comprise two first branches Z1 and two second branches Z2, and the four resistors comprise two first resistors R1 and two second resistors R2. The application of the balanced filter provided by the embodiment can reduce the reflection of common mode noise on the basis of good filter characteristics.)

高选择性平衡带通全频共模抑制通带内共模吸收滤波器

技术领域

本发明涉电气技术领域,特别是涉及高选择性平衡带通全频共模抑制通带内共模吸收滤波器。

背景技术

随着通信技术的发展,通信系统中的全平衡射频前端能够更好抑制共模干扰。具体的,上述全平衡射频前端中的平衡滤波器能够对共模噪声表现抑制效果,有效地抑制共模干扰,从而能够提高通信系统的整体效率和抗干扰能力。

然而,传统的平衡滤波器在抑制共模噪声时,会反射共模噪声。由于平衡滤波器是全平衡射频前端中的一部分,这样射频前端中会充斥有共模噪声,而上述全平衡射频前端中有很多对共模噪声敏感的器件,上述器件的性能很容易受到共模噪声的影响,从而影响全平衡射频前端的通信性能以及通信系统的通信性能。因此,亟需一种具有良好滤波特性且可以减少反射共模噪声的滤波器。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供高选择性平衡带通全频共模抑制通带内共模吸收滤波器,以具有良好滤波特性且可以减少共模噪声的反射。具体技术方案如下:

第一方面,本发明实施例提供了一种高选择性平衡带通全频共模抑制通带内共模吸收滤波器,所述滤波器包括:介质基板以及布设于所述介质基板上的两个输入端口1、两个输出端口2、第一滤波电路结构单元3、第二滤波电路结构单元4、四个枝节和四个电阻,所述枝节为具有阻抗的传输线,所述四个枝节包括两个第一枝节Z1和两个第二枝节Z2,所述四个电阻包括两个第一电阻R1和两个第二电阻R2;其中,

所述第一滤波电路结构单元3的输入端与各个输入端口1、一个第二枝节Z2的一端连接,所述一个第二枝节Z2的另一端与一个第一电阻R1的一端连接,所述一个第一电阻R1的另一端接地;

所述第一滤波电路结构单元3的输出端与各个第一枝节Z1的一端、一个第二电阻R2的一端连接,所述一个第二电阻R2的另一端接地;

所述第二滤波电路结构单元4的输入端与各个第一枝节Z1的另一端、另一个第二电阻R2的一端连接,所述另一个第二电阻R2的另一端接地;

所述第二滤波电路结构单元4的输出端与各个输出端口2、另一个第二枝节Z2的一端连接,所述另一个第二枝节Z2的另一端与另一个第一电阻R1的一端连接,所述另一个第一电阻R1的另一端接地。

本发明的一个实施例中,所述第一滤波电路结构单元3包括:两个第一滤波电路结构子单元31和一个第三枝节Z3;其中,

所述第一滤波电路结构子单元31包括:包括a线和b线的第一耦合线C1、第四枝节Z4、第五枝节Z5、第六枝节Z6;其中:

所述第一耦合线C1中b线的一端与一个输入端口1连接、且与所述一个第四枝节Z4的一端连接,所述一个第四枝节Z4的另一端与一个第三枝节Z3的一端连接;所述一个第五枝节Z5的一端与所述一个第三枝节Z3的另一端连接,所述一个第五枝节Z5的另一端与一个第一枝节Z1的一端连接、且与所述第一耦合线C1中的a线的一端连接,所述第一耦合线C1中的a线的另一端与所述一个第六枝节Z6连接,所述一个第六枝节Z6的另一端接地;

所述一个第三枝节Z3的一端与所述一个第二枝节Z2的一端连接,所述一个第三枝节Z3的另一端与所述一个第二电阻R2的一端连接;

两个第一滤波电路结构子单元31中的第一耦合线C1与不同的输入端口1连接、且第五枝节Z5与不同的第一枝节Z1的一端连接。

本发明的一个实施例中,所述第二滤波电路结构单元4包括:两个第二滤波电路结构子单元41和另一个第三枝节Z3;其中,

所述第二滤波电路结构子单元41包括:包括a线和b线的第二耦合线C2、第四枝节Z4、第五枝节Z5、第六枝节Z6;其中:

所述第二耦合线C2中b线的一端与一个输出端口2连接、且与所述另一个第四枝节Z4的一端连接,所述另一个第四枝节Z4的另一端与另一个第三枝节Z3的一端连接;所述另一个第五枝节Z5的一端与所述另一个第三枝节Z3的另一端连接,所述另一个第五枝节Z5的另一端与一个第一枝节Z1的另一端连接、且与所述第二耦合线C2中的a线的一端连接,所述第二耦合线C2中的a线的另一端与所述另一个第六枝节Z6的一端连接,所述另一个第六枝节Z6的另一端接地;

所述另一个第三枝节Z3的一端与另一个第二枝节Z2的一端连接,所述另一个第三枝节Z3的另一端与另一个第二电阻R2的一端连接;

两个第二滤波电路结构子单元41中的第二耦合线C2与不同的输出端口2连接、且第五枝节Z5与不同的第一枝节Z1的另一端连接。

本发明的一个实施例中,第一耦合线C1和第二耦合线C2的线宽相同、缝隙宽度相同、线长相同。

本发明的一个实施例中,所述第三枝节Z3、所述第四枝节Z4、所述第五枝节Z5与所述第六枝节Z6间的特征阻抗值不相同。

本发明的一个实施例中,所述第四枝节Z4和所述第五枝节Z5的长度相同、宽度相同,所述第三枝节Z3、所述第四枝节Z4、所述第六枝节Z6间的长度不相同、宽度不相同。

本发明的一个实施例中,所述第一枝节Z1与所述第二枝节Z2间的特征阻抗值不相同。

本发明的一个实施例中,所述第一枝节Z1与所述第二枝节Z2间的长度不相同、宽度不相同。

本发明的一个实施例中,所述两个输入端口1的端口宽度相同、端口长度相同;所述两个输出端口2的端口宽度相同、端口长度相同。

本发明的一个实施例中,所述输入端口1为SMA连接头,所述输出端口2为SMA连接头。

由以上可见,由于本发明实施例提供的滤波器中第二枝节Z2的一端与第一电阻R1的一端连接,上述第一电阻R1的另一端接地,且上述第二枝节Z2的另一端通过电路结构单元与第二电阻R2的一端连接,上述第二电阻R2的另一端接地。也就是第一电阻R1一端接地,第二电阻R2接地,且上述第一电阻R1与上述第二电阻R2之间是通过第二枝节Z2进行连接。又由于平衡滤波器中当两个电阻接地、且两个接地电阻间通过枝节连接时,平衡滤波器在共模信号的激励下,能够对全频段的共模噪声进行抑制,还能够将其所反射的共模噪声转化为热量,从而有效防止共模噪声反射到全平衡射频前端中。因此,本发明实施例提供的滤波器反射的共模噪声较少、且能够对全频段的共模噪声进行抑制。从而使得本发明实施例提供的平衡滤波器在具有良好滤波特性的基础上能够减少共模噪声的反射。

当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种平衡滤波器的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的第二种平衡滤波器的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的第三种平衡滤波器的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的第四种平衡滤波器的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的一种介质基板和金属地面尺寸示意图;

图6a为本发明实施例提供的一种平衡滤波器的电路结构示意图;

图6b为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中耦合线的转角处局部示意图;

图6c为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中电阻与传输线连接处局部示意图;

图6d为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中耦合线和传输线连接的局部示意图;

图7为本发明实施例提供的一种平衡滤波器在差模激励下S参数仿真结果示意图;

图8为本发明实施例提供的一种平衡滤波器在共模激励下S参数仿真结果示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参见图1,图1为本发明实施例提供的第一种平衡滤波器的结构示意图。

平衡滤波器是用于接收差模信号,并在差模信号激励下,呈现带通滤波特性,并且在共模信号激励下可以对共模噪声表现抑制效果。

上述滤波器包括:介质基板以及布设于所述介质基板上的两个输入端口1、两个输出端口2、第一滤波电路结构单元3、第二滤波电路结构单元4、四个枝节和四个电阻。

上述枝节为具有阻抗的传输线。上述四个枝节包括两个第一枝节Z1、两个第二枝节Z2。上述四个电阻包括两个第一电阻R1和两个第二电阻R2。

本发明的一个实施例中,上述第一枝节Z1、第二枝节Z2间的特征阻抗值可以是不相同的。

本发明的一个实施例中,上述第一枝节Z1、第二枝节Z2间的长度可以是不相同的、宽度可以是不相同的。

本发明的一个实施例中,上述第一滤波电路结构单元3与第二滤波电路结构单元4可以是相同的。具体的,上述第一滤波电路结构单元3包含的元件间连接关系与上述第二滤波电路结构单元4包含的元件间连接关系可以是相同的。

本发明的一个实施例中,上述介质基板可以为TaconicCER-10,介质基板的介电常数可以为10、厚度可以为1.6mm、介质损耗可以为0.0035。

本发明的一个实施例中,上述两个输入端口1的端口宽度可以是相同的、端口长度可以是相同的。上述两个输出端口2的端口宽度可以是相同的、端口长度可以是相同的。

本发明的一个实施例中,上述输入端口1可以为SMA(SubMiniature version A)连接头,上述输出端口2可以为SMA连接头。

具体的,上述第一滤波电路结构单元3的输入端与各个输入端口1、一个第二枝节Z2的一端连接,上述一个第二枝节Z2的另一端与一个第一电阻R1的一端连接,上述一个第一电阻R1的另一端接地。

上述第一滤波电路结构单元3的输出端与各个第一枝节Z1的一端、一个第二电阻R2的一端连接,上述一个第二电阻R2的另一端接地。

上述第二滤波电路结构单元4的输入端与各个第一枝节Z1的另一端、另一个第二电阻R2的一端连接,上述另一个第二电阻R2的另一端接地。

上述第二滤波电路结构单元4的输出端与各个输出端口2、另一个第二枝节Z2的一端连接,上述另一个第二枝节Z2的另一端与另一个第一电阻R1的一端连接,上述另一个第一电阻R1的另一端接地。

由于上述第二枝节Z2的一端与第一电阻R1的一端连接,上述第一电阻R1的另一端接地,且上述第二枝节Z2的另一端通过上述电路结构单元与第二电阻R2的一端连接,上述第二电阻R2的另一端接地。也就是第一电阻R1一端接地,第二电阻R2接地,且上述第一电阻R1与上述第二电阻R2之间是通过第二枝节Z2进行连接。又由于平衡滤波器中当两个电阻接地,且两个接地电阻间通过枝节连接时,在共模信号的激励下,上述平衡滤波器能够对全频段的共模噪声进行抑制,还能够将平衡滤波器所反射的共模噪声转化为热量,从而有效防止共模噪声反射到全平衡射频前端中。因此,本实施例提供的滤波器能够对全频段的共模噪声进行抑制,且反射的共模噪声较少。

上述每一滤波电路结构单元为滤波器的电路结构中的一个单元,上述各个滤波电路结构单元按照上述电路连接方式连接后能够获得具有较好滤波特性的滤波器。

由于上述两个输入端口1为对称结构,两个输出端口2为对称结构,因此,上述两个输入端口1可以称为平衡输入端口,上述两个输出端口2可以称为平衡输出端口。

本发明的一个实施例中,由于上述第一电阻R1、第二电阻R2、第一枝节Z1、第二枝节Z2间的连接关系能够使得平衡滤波器在共模信号的激励下对全频段的共模噪声进行抑制,还能够将其所反射的共模噪声转化为热量,从而对共模噪声进行吸收。因此,上述第一电阻R1、第二电阻R2、第一枝节Z1、第二枝节Z2的参数值可以与上述平衡滤波器的性能约束值有关。

由以上可见,由于本实施例提供的滤波器中第二枝节Z2的一端与第一电阻R1的一端连接,上述第一电阻R1的另一端接地,且上述第二枝节Z2的另一端通过电路结构单元与第二电阻R2的一端连接,上述第二电阻R2的另一端接地。也就是第一电阻R1一端接地,第二电阻R2接地,且上述第一电阻R1与上述第二电阻R2之间是通过第二枝节Z2进行连接。又由于平衡滤波器中当两个电阻接地、且两个接地电阻间通过枝节连接时,平衡滤波器在共模信号的激励下,能够对全频段的共模噪声进行抑制,还能够将其所反射的共模噪声转化为热量,从而有效防止共模噪声反射到全平衡射频前端中。因此,本实施例提供的滤波器反射的共模噪声较少、且还能够对全频段的共模噪声进行抑制。从而使得本发明实施例提供的平衡滤波器在具有良好滤波特性的基础上能够减少共模噪声的反射。

参见图2,图2为本发明实施例提供的第二种平衡滤波器的结构示意图。在上述实施例基础上,上述第一滤波电路结构单元3可以包括:两个第一滤波电路结构子单元31和一个第三枝节Z3。

所述第一滤波电路结构子单元31包括:包括a线和b线的第一耦合线C1、一个第四枝节Z4、一个第五枝节Z5、一个第六枝节Z6。

由于上述第一耦合线C1中包括两条距离较近的传输线,为了区分上述第一耦合线C1中距离较近的两条线,可以将其中一条线作为a线,将另一条线作为b线。

本发明的一个实施例中,上述第一耦合线C1的电长度可以为90°。

本发明的一个实施例中,上述第三枝节Z3、第四枝节Z4、第五枝节Z5、第六枝节Z6间的特征阻抗值可以是不相同的。

本发明的一个实施例中,上述第四枝节Z4和第五枝节Z5的长度可以是相同的、宽度可以是相同的。上述第三枝节Z3、第四枝节Z4、第六枝节Z6的长度可以是不相同的、宽度可以是不相同的。

具体的,上述第一耦合线C1中b线的一端与一个输入端口1连接、且与一个第四枝节Z4的一端连接。

上述一个第四枝节Z4的另一端与一个第三枝节Z3的一端连接。

上述一个第五枝节Z5的一端与上述一个第三枝节Z3的另一端连接,上述一个第五枝节Z5的另一端与一个第一枝节Z1的一端连接、且与第一耦合线C1中的a线的一端连接。

上述第一耦合线C1中的a线的另一端与上述一个第六枝节Z6连接,上述一个第六枝节Z6的另一端接地。

上述一个第三枝节Z3的一端与上述一个第二枝节Z2的一端连接,上述一个第三枝节Z3的另一端与上述一个第二电阻R2的一端连接。

其中,两个第一滤波电路结构子单元31中的第一耦合线C1与不同的输入端口1连接、且第五枝节Z5与不同的第一枝节Z1的一端连接。

由于上述第一滤波电路结构单元3中包括第一耦合线C1,且上述第一耦合线C1中a线的另一端与上述一个第六枝节Z6连接,且上述一个第六枝节Z6的另一端接地。又由于当滤波器中输入端口连接耦合线,且耦合线中的一条线与一个接地枝节连接,能够拓宽滤波带宽,且增加传输极点,从而使得滤波器滤波带宽较宽、且具有高选择性。因此,本实施例提供的滤波器滤波带宽较宽、且具有高选择性。

本发明的一个实施例中,由于第一耦合线C1、第六枝节Z6间的连接关系能够使得滤波器滤波带宽较宽、且具有高选择性。因此,上述第一耦合线C1、第六枝节Z6的参数值可以与上述滤波器的性能约束值有关。

参见图3,图3为本发明实施例提供的第三种平衡滤波器的结构示意图。在上述实施例基础上,上述第二滤波电路结构单元4包括:两个第二滤波电路结构子单元41和另一个第三枝节Z3;

上述第二滤波电路结构子单元41包括:包括a线和b线的第二耦合线C2、另一个第四枝节Z4、另一个第五枝节Z5、另一个第六枝节Z6。

由于上述第二耦合线C2中包括两条距离较近的传输线,为了区分上述第二耦合线C2中距离较近的两条线,可以将其中一条线作为a线,将另一条线作为b线。

本发明的一个实施例中,上述第二耦合线C2的电长度可以为90°。

本发明的一个实施例中,上述第三枝节Z3、第四枝节Z4、第五枝节Z5、第六枝节Z6间的特征阻抗值可以是不相同的。

本发明的一个实施例中,上述第四枝节Z4和第五枝节Z5的长度可以是相同的、宽度可以是相同的。上述第三枝节Z3、第四枝节Z4和第六枝节Z6间的长度可以是不相同的、宽度可以是不相同的。

具体的,上述第二耦合线C2中b线的一端与一个输出端口2连接、且与另一个第四枝节Z4的一端连接。

上述另一个第四枝节Z4的另一端与另一个第三枝节Z3的一端连接。

上述另一个第五枝节Z5的一端与另一个第三枝节Z3的另一端连接,上述另一个第五枝节Z5的另一端与一个第一枝节Z1的另一端连接、且与第二耦合线C2中的a线的一端连接。

上述第二耦合线C2中的a线的另一端与另一个第六枝节Z6的一端连接。

上述另一个第六枝节Z6的另一端接地。

上述另一个第三枝节Z3的一端与另一个第二枝节Z2的一端连接,上述另一个第三枝节Z3的另一端与另一个第二电阻R2的一端连接。

其中,两个第二滤波电路结构子单元41中的第二耦合线C2与不同的输出端口2连接、且第五枝节Z5与不同的第一枝节Z1的另一端连接。

由于上述第二滤波电路结构单元4中包括第二耦合线C2,且上述第二耦合线C2中a线的另一端与上述第六枝节Z6连接,且上述第六枝节Z6的另一端接地。又由于当滤波器中输出端口连接耦合线,且耦合线中的一条线与一个接地枝节连接,能够拓宽滤波带宽,且增加传输极点,从而使得滤波器滤波带宽较宽、且具有高选择性。因此,本实施例提供的滤波器滤波带宽较宽、且具有高选择性。

本发明的一个实施例中,由于第二耦合线C2、第六枝节Z6间的连接关系能够使得滤波器滤波带宽较宽、且具有高选择性。因此,上述第二耦合线C2、第六枝节Z6的参数值可以与上述滤波器的性能约束值有关。

本发明的一个实施例中,上述滤波器可以构建在单层电路板上,具体的,可以采用单层印刷电路板的设计方法来进行构造。电路板顶层为滤波器电路结构,底层为金属接地面。

这样,所构造的滤波器的整体结构简单,易于加工和集成,设计思路新颖。

参见图4,图4为本发明实施例提供的第四种平衡滤波器的结构示意图。图4中包括:两个输入端口1、两个输出端口2、第一滤波电路结构单元3、第二滤波电路结构单元4、四个枝节和四个电阻。

上述四个枝节包括两个第一枝节Z1、两个第二枝节Z2。

上述四个电阻包括两个第一电阻R1、两个第二电阻R2。

具体的,上述第一滤波电路结构单元3的输入端与各个输入端口1、一个第二枝节Z2的一端连接,上述一个第二枝节Z2的另一端与一个第一电阻R1的一端连接,上述一个第一电阻R1的另一端接地。

上述第一滤波电路结构单元3的输出端与各个第一枝节Z1的一端、一个第二电阻R2的一端连接,上述一个第二电阻R2的另一端接地。

上述第二滤波电路结构单元4的输入端与各个第一枝节Z1的另一端、另一个第二电阻R2的一端连接,上述另一个第二电阻R2的另一端接地。

上述第二滤波电路结构单元4的输出端与各个输出端口2、另一个第二枝节Z2的一端连接,上述另一个第二枝节Z2的另一端与另一个第一电阻R1的一端连接,上述另一个第一电阻R1的另一端接地。

具体的,上述第一滤波电路结构单元3包括:两个第一滤波电路结构子单元31和一个第三枝节Z3。

所述第一滤波电路结构子单元31包括:包括a线和b线的第一耦合线C1、一个第四枝节Z4、一个第五枝节Z5、一个第六枝节Z6。

上述第一耦合线C1中b线的一端与一个输入端口1连接、且与一个第四枝节Z4的一端连接。

上述一个第四枝节Z4的另一端与一个第三枝节Z3的一端连接。

上述一个第五枝节Z5的一端与上述一个第三枝节Z3的另一端连接,上述一个第五枝节Z5的另一端与一个第一枝节Z1的一端连接、且与第一耦合线C1中的a线的一端连接。

上述第一耦合线C1中的a线的另一端与上述一个第六枝节Z6连接,上述一个第六枝节Z6的另一端接地。

上述一个第三枝节Z3的一端与上述一个第二枝节Z2的一端连接,上述一个第三枝节Z3的另一端与上述一个第二电阻R2的一端连接。

其中,两个第一滤波电路结构子单元31中的第一耦合线C1与不同的输入端口1连接、且第五枝节Z5与不同的第一枝节Z1的一端连接。

具体的,上述第二滤波电路结构单元4包括:两个第二滤波电路结构子单元41和另一个第三枝节Z3;

上述第二滤波电路结构子单元41包括:包括a线和b线的第二耦合线C2、另一个第四枝节Z4、另一个第五枝节Z5、另一个第六枝节Z6。

上述第二耦合线C2中b线的一端与一个输出端口2连接、且与另一个第四枝节Z4的一端连接。

上述另一个第四枝节Z4的另一端与另一个第三枝节Z3的一端连接。

上述另一个第五枝节Z5的一端与另一个第三枝节Z3的另一端连接,上述另一个第五枝节Z5的另一端与一个第一枝节Z1的另一端连接、且与第二耦合线C2中的a线的一端连接。

上述第二耦合线C2中的a线的另一端与另一个第六枝节Z6的一端连接,上述另一个第六枝节Z6的另一端接地。

上述另一个第三枝节Z3的一端与另一个第二枝节Z2的一端连接,上述另一个第三枝节Z3的另一端与另一个第二电阻R2的一端连接。

其中,两个第二滤波电路结构子单元41中的第二耦合线C2与不同的输出端口2连接、且第五枝节Z5与不同的第一枝节Z1的另一端连接。

由上述描述可知,由于上述平衡滤波器中各个元件及连接关系均为上下左右对称的,因此本实施例提供的平衡滤波器为上下左右对称结构的的滤波器。

参见图5,图5为本发明实施例提供的一种介质基板和金属地面尺寸示意图。由图5可以得到,金属地面和介质基板的尺寸一致。

具体的,图5中La表示金属地面和介质基板的横向宽度,Wa表示金属地面和介质基板的纵向宽度。Wb为金属地面和介质基板左上、左下、右上、右下四个角横向挖去深度,Lb为金属地面和介质基板左上、左下、右上、右下四个角纵向挖去深度。

在图中,上述La可以为55.8mm,Wa可以为29mm,Lb可以为7.75mm,Wb可以为6.5mm。

由于上述介质基板的尺寸很小,且介质基板上的电路结构简单,因此易于加工集成,电路结构平面化,可以广泛应用在全平衡射频前端中。

参见图6a,图6a为本发明实施例提供的一种平衡滤波器的电路结构示意图。

图6a的左上角、左下角处的梯形框分别为输入端口,右上角、右下角处的梯形框分别为输出端口。其中,Wp为输入端口和输出端口的宽度,Lp为输入端口和输出端口的长度。具体的,上述Wp可以为1.5mm,上述Lp可以为8.2mm。

图6a中的左上角、左下角处的梯形框的右侧相邻处有两条距离相近的传输线,上述两条距离相近的传输线为耦合线。右上角、右下角处的梯形框的左侧相邻处有两条距离相近的传输线,上述两条距离相近的传输线为耦合线。其中,We为耦合线的线宽,Se为耦合线的缝隙宽度,Le为耦合线的线程。上述四条耦合线的线宽、缝隙宽度以及线长均相等,具体的,上述We可以为0.1mm,上述Se可以为0.15mm,上述Le可以为9mm。

上述耦合线中与输入端口或者输出端口连接的传输线为b线,上述耦合线中不与输入端口或者输出端口连接的传输线为a线。因此,在图6a的上半部分,耦合线中的上侧传输线为a线,耦合线中的下侧传输线为b线;耦合线中的下侧传输线为b线。在图6a的下半部分,耦合线中的下侧传输线为a线,耦合线中的上侧传输线为b线。图6a中距离a线较近的圆形框为接地孔,具体的,上述a线通过短路线接地,(Ls1+Ls2)为上述短路线的长度,Ws为上述短路线的宽度。具体的,上述(Ls1+Ls2)可以为8.6mm,上述Ws可以为0.1mm。

在图6a的上半部分,左侧耦合线中a线的右端与右侧耦合线中a线的左端通过水平方向的传输线连接。在图6a的下半部分,左侧耦合线中a线的右端与右侧耦合线中a线的左端通过水平方向的传输线连接。其中,L3为上述传输线的长度,W3为上述传输线的宽度。上述两条传输线的长度、宽度相同。具体的,L3可以为8mm,上述W3可以为0.1mm。

在图6a的左半部分,上侧耦合线中a线与下侧耦合线中a线通过垂直方向的两段传输线连接。在图6a的右半部分,上侧耦合线中a线与下侧耦合线中a线通过垂直方向的两段传输线连接。其中,L2为上述两段传输线中每段传输线的长度,W2为上述两段传输线中每段传输线的宽度。具体的,L2可以为9.5mm,W2可以为0.4mm。

在图6a的左半部分,两个梯形框通过两段传输线相连,在图6b的右半部分,两个梯形框通过两段传输线相连。其中,L1为上述两段传输线中每段传输线的长度,W1为上述两段传输线中每段传输线的宽度。具体的,L1可以为9.5mm,W1可以为0.4mm。

图6a中有四个矩形框,且每个矩形框内有三个圆,每个矩形框内的圆为接地孔。电阻R1与图6a的中间竖直方向的矩形框连接、电阻R2与图6a的两侧水平方向的矩形框连接。上述电阻R1、电阻R2的长度相等,其中,S1为电阻R1、电阻R2的长度。

图6a中电阻R1与电阻R2通过两段传输线连接,其中,L4为一段传输线的长度,W4为上述一段传输线的宽度。Lt为另一段传输线的长度,Wt为上述另一段传输线的宽度。具体的,上述L4可以为7mm,W4可以为0.1mm,W4可以为7.4mm、Lt可以为0.4mm。

图6a中上侧的虚线框与图6b对应,图6b中中间侧的虚线框与图6c对应,图6a中下侧的虚线框与图6d对应。

参见图6b,图6b为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中耦合线的转角处局部示意图。

图6b中左侧矩形框为输入端口,矩形框右侧相邻的两条距离较小的传输线为耦合线。其中,上述耦合线中与矩形框连接的传输线为b线,上述耦合线中不与矩形框连接的传输线为a线。A线上方有一个正方形框,且正方形框内有一个圆,上述圆为接地孔。a线通过短路线接地,(Ls1+Ls2)为上述短路线的长度,Ws为上述短路线的宽度。具体的,上述(Ls1+Ls2)可以为8.6mm,上述Ws可以为0.1mm。Wp为输入端口的宽度,上述Wp可以为1.5mm。

参见图6c,图6c为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中电阻与传输线连接处局部示意图。

图6c中左右两个的矩形框内的圆为接地孔,电阻R1与左侧矩形框连接,电阻R2与右侧矩形框连接,且电阻R1与电阻R2间通过两段传输线连接,Lt为左侧传输线的长度,W4为右侧传输线的宽度。S1为电阻R1、电阻R2的长度。具体的,上述W4可以为0.1mm,上述Lt可以为0.4mm。

参见图6d,图6d为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中耦合线和传输线连接的局部示意图。

在图6d中左侧距离较近的两条线为耦合线,矩形框为接地孔,耦合线中与接地孔连接的线为a线,耦合线中不与接地孔连接的线为b线,其中,We为耦合线的线宽,Se为耦合线的缝隙宽度,L3为与a线连接的传输线的长度。具体的,We可以为0.1mm,上述Se可以为0.15mm,L3可以为8mm。

参见图7,图7为本发明实施例提供的一种平衡滤波器在差模激励下S参数仿真结果示意图。图7中横坐标为频率,单位为GHz,纵坐标为S参数值,单位为:dB。

由图7可以得到,在频率为3.5GHz时,***损耗Sdd21为-0.4dB,***损耗Sdd21大于-3dB的范围是2.11GHz至4.80GHz,3dB带宽为2.69GHz,3dB相对带宽为76.86%。所以该滤波器可以实现宽带滤波性能,且实现较小的***损耗。

在频率为3.5GHz,回波损耗Sdd11为-16.18dB,回波损耗Sdd11小于-15dB的范围是2.58GHz至4.72GHz,带宽为2.14GHz,相对带宽为61.15%,回波损耗Sdd11小于-10dB的范围是2.47GHz至4.75GHz,带宽为2.28GHz,相对带宽为65.15%。

四个反射零点分别位于2.76GHz、3.96GHz、4.38GHz和4.64GHz,反射零点处的回波损耗Sdd11分别为-37.58dB、-39.02dB、-41.12dB和-36.20dB,反射零点的存在实现了平衡带通滤波器在差模激励下滤波性能的高选择性。同时该滤波器的相对带宽较宽,可以实现较好的宽带差模响应。

参见图8,图8为本发明实施例提供的一种平衡滤波器在共模激励下S参数仿真结果示意图。图8中横坐标为频率,单位为GHz,纵坐标为S参数值,单位为:dB。

由图8可以得出,在频率为3.5GHz时,***损耗Scc21为-27.89dB,在3.7GHz,***损耗Scc21为-54.22dB,可以实现共模噪声的深度抑制。

在频率为0-8GHz的范围内,***损耗Scc21均小于-14.58dB,可以实现全频带范围内的对共模噪声的抑制效果,有效抑制全频带范围内共模噪声的传递。

在频率为3.5GHz时,回波损耗Scc11为-45dB,回波损耗Scc11小于-10dB的范围是2.32GHz至4.43GHz,带宽为2.11GHz,相对带宽为60.3%,回波损耗Scc11小于-15dB的范围是3.08GHz至4.16GHz,相对带宽为30.86%。在3.72GHz,回波损耗Scc11为-54.67dB,可以实现对共模噪声的有效吸收。通过引入接地电阻将反射的共模噪声转化为热量,可以有效防止共模噪声反射到平衡系统中,影响其他微波器件的性能。此处共模噪声的10dB吸收带宽为60.3%,表明该滤波器可以实现宽带共模噪声吸收,在3.72GHz,回波损耗Scc11为-54.67dB,表明该滤波器可以实现对共模噪声有效吸收,吸收效果较好。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。

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