微波平衡帶通濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、相比于傳統(tǒng)單端結(jié)構(gòu)（即非平衡結(jié)構(gòu)），平衡電路具有更高的抗環(huán)境噪聲的能力的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)中?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)中的有源器件越來(lái)越多地采用差分器件，若系統(tǒng)中天線、濾波器等無(wú)源器件也采用平衡結(jié)構(gòu)，能方便地與有源器件連接，構(gòu)造全平衡前端系統(tǒng)。全平衡前端系統(tǒng)能夠更有效地抵抗共模干擾。本文主要針對(duì)全平衡前端系統(tǒng)中的重要器件——微波頻段的微帶型平衡濾波器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。
　　本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：
　　1、為

2、分析和測(cè)量平衡（差分）網(wǎng)絡(luò)的完整的差模、共模以及共差模之間的模式轉(zhuǎn)換響應(yīng)，本文首先對(duì)混合模S參數(shù)進(jìn)行了研究，并通過(guò)數(shù)學(xué)巴倫法建立了傳統(tǒng)單端S參數(shù)與混合模S參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。研究了參考面平移對(duì)混合模S參數(shù)的影響，通過(guò)對(duì)平衡濾波器的測(cè)試，驗(yàn)證了參考面平移不影響混合模S參數(shù)各參量幅值的結(jié)論。
　　2、應(yīng)用基于單端帶通濾波器平衡化的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出一款三階的工作于中心頻率2.45GHz，相對(duì)帶寬15％的寬帶平衡帶通濾波器，該濾波器是基于λg

3、/4短路分支線結(jié)構(gòu)的。針對(duì)其差模響應(yīng)中存在較為明顯寄生通帶的問(wèn)題，引入了T型節(jié)等效替換概念，在不影響原通帶傳輸特性的同時(shí)，對(duì)該其差模響應(yīng)中的寄生通帶進(jìn)行有效地抑制。對(duì)所設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行制作和測(cè)試，測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方法有效性。
　　3、應(yīng)用上述單端帶通濾波器平衡化的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一款五階的超寬帶平衡帶通濾波器。針對(duì)其物理尺寸過(guò)大的問(wèn)題，本文采用了分形技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了小型化，減小了近50%的面積。并且針對(duì)其共模

4、抑制帶寬不寬的問(wèn)題，本文通過(guò)在分支對(duì)稱面處加入開(kāi)路短截線，引入共模響應(yīng)下的傳輸零點(diǎn)輔以相應(yīng)的加強(qiáng)耦合結(jié)構(gòu)，以擴(kuò)展該濾波器的共模抑制帶寬。實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果近似，證明該設(shè)計(jì)方法有效。
　　4、針對(duì)由上述超寬帶平衡濾波器設(shè)計(jì)中，差模響應(yīng)的頻率選擇性不佳和共模抑制帶寬不寬的問(wèn)題，本文采用延長(zhǎng)分支線及分支線間串聯(lián)傳輸線的方法，對(duì)其差模響應(yīng)的頻率選擇特性進(jìn)行了優(yōu)化，并通過(guò)在分支對(duì)稱面處加入開(kāi)路短截線擴(kuò)展共模抑制帶寬。通過(guò)對(duì)實(shí)物的制作和測(cè)試，