微型巴倫濾波器的研究.pdf

1、現(xiàn)代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)飛速發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電子產(chǎn)品都能通過(guò)無(wú)線方式接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，這一切得以實(shí)現(xiàn)都必須依賴至關(guān)重要的射頻微波模塊和射頻元器件。常用的軍用無(wú)線系統(tǒng)和裝備如雷達(dá)、衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、遙感遙測(cè)、遙控等以及民用領(lǐng)域的各種無(wú)線電子產(chǎn)品如智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備、智能家電、儀器、醫(yī)療設(shè)備、汽車(chē)電子設(shè)備等，都不斷的向著小型化、多功能、高性能方向發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)各種無(wú)線系統(tǒng)和電子產(chǎn)品的小型化，占用較大體積的微波射頻元器件也需要

2、實(shí)現(xiàn)小型化。
　　本文對(duì)微型巴倫濾波器進(jìn)行了研究。傳統(tǒng)的巴倫濾波器的設(shè)計(jì)方法是分別對(duì)巴倫和濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)把巴倫和濾波器連接起來(lái)組合成一個(gè)元件。本文采用了多層耦合短路帶狀線結(jié)構(gòu)形成諧振級(jí)，這種諧振級(jí)尺寸小，而且能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)巴倫和濾波器功能，避免了分別獨(dú)立設(shè)計(jì)巴倫和濾波器的復(fù)雜過(guò)程。此外這種諧振級(jí)可以很方便地實(shí)現(xiàn)多級(jí)級(jí)聯(lián)，在多級(jí)巴倫濾波器的設(shè)計(jì)中還可以通過(guò)引入交叉耦合產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)提高邊帶陡峭度和阻帶抑制度，因此，與傳

3、統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的巴倫濾波器相比這種巴倫濾波器可以獲得更好的濾波特性。文中使用LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic，低溫共燒陶瓷)技術(shù)設(shè)計(jì)了六款巴倫濾波器，六款巴倫濾波器的尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且都具有很好的相位平衡度和幅度平衡度，濾波性能優(yōu)良。文中所用的將多種微波分離元器件一體化的設(shè)計(jì)方法對(duì)其他射頻分離無(wú)源器件的小型化集成設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。
　　六款巴倫濾波器的主要技術(shù)參數(shù)如下:L波段單級(jí)巴倫濾

4、波器利用了加載電容的方法來(lái)提高濾波特性，尺寸小于1.1 mm×2.1mm×1.1 mm，通帶為1.6GHz-1.9GHz，相位不平衡度小于±2°;S波段二級(jí)巴倫濾波器的尺寸小于2.1mm×1.6mm×1.2mm，通帶為3.15GHz-3.75GHz，相位不平衡度小于±2°;S波段三級(jí)巴倫濾波器尺寸小于2.1mm×2.5mm×1.2mm，通帶為3.9GHz-4.3GHz，相位不平衡度小于±3°;C波段四級(jí)巴倫濾波器的尺寸小于2.6mm×2

5、.9mm×1.2mm，通帶為4.8GHz-5.2GHz，相位不平衡度小于±4°;S波段五級(jí)巴倫濾波器的尺寸小于2.1mm×3.8mm×1.2mm，通帶為2.1GHz-2.3GHz，相位不平衡度小于±3°;S波段六級(jí)巴倫濾波器的尺寸小于4.3mm×4.9mm×1.6mm，通帶為2.7GHz-2.9GHz，相位不平衡度小于±4°;四級(jí)、五級(jí)、六級(jí)結(jié)構(gòu)的巴倫濾波器由于采用了更多的級(jí)數(shù)同時(shí)又引入交叉耦合產(chǎn)生了傳輸零點(diǎn)，因此具有更加陡峭的邊帶和更