38]输入端微带线导带11、二端口输出端微带线导带21和三端口输出端微带线导带31的特性阻抗均为50欧姆，其宽度均为W1= 1.4mm。
[0039]输入端微带耦合线12、二端口输出端微带耦合线22和三端口输出端微带耦合线32的宽度均为W2= 0.5mm；
[0040]第一微扰短截线5、第二微扰短截线6、第一微带短截线422、第二微带短截线423、第三微带短截线424、第四微带短截线425、第五微带短截线421的宽度、方形谐振环41四条边的宽度均为W3= Imm ；
[0041]第一微带短截线422和第二微带短截线423的长度为L1= 4.29mm，第三微带短截线424和第四微带短截线425的长度SL2= 2.29mm，第五微带短截线421的长度SL3 =4.81mm ；
[0042]第一微扰短截线5和第二微扰短截线6的长度为L4= 0.92mm ;
[0043]方形谐振环41的四条边的长度均为L5= 14.8mm ；
[0044]输入端微带耦合线12和方形谐振环41之间的间隙宽度为S1= 0.1mm ;
[0045]第一微带短截线422与方形谐振环41之间的间隙宽度为S2= 0.4mm，第一微带短截线422与第四微带短截线424之间的间隙宽度为S3= 1mm，二端口输出端微带耦合线22与方形谐振环41之间的间隙宽度、三端口输出端微带耦合线32与方形谐振环(41)之间的间隙宽度均为S4= 0.25_。
[0046]巴伦滤波器的整体面积为26X26mm，对应的导波长尺寸为0.208 λ gX0.208 λ g，其中Ag为通带中心频率对应的导波波长。
[0047]本实施例巴伦滤波器是在电磁仿真软件HFSS.13中建模仿真的。图4是本实施例中巴伦滤波器的S参数仿真图，从图中可以看出，该巴伦滤波器的通带中心频率为2.39GHz，相对带宽为1.7%，通带内最小插入损耗为1.9dB，通带内回波损耗低于20dB。
[0048]图5是本实施例中巴伦滤波器的两个平衡输出端口幅度差，从图中可以看出，该实例巴伦滤波器通带内的两个平衡输出端口幅度差在0.4dB以内。
[0049]图6是本实施例中巴伦滤波器的两个平衡输出端口相位差，从图中可以看出，该实例巴伦滤波器通带内的两个平衡输出端口相位差在180 ± 2.4度以内。
[0050]综上所述，本实用新型基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，利用在环形谐振器内部引入电容加载结构和微扰单元实现了双模的巴伦带通滤波器，该巴伦滤波器具有尺寸小、插入损耗低、两输出端口匹配特性优异等优点。
【主权项】
1.一种基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，包括介质基板(8)，介质基板(8) —面的金属板作为金属接地板(7)，介质基板(8)另一面的金属板上刻蚀有输入端馈线(1)、二端口输出端馈线(2)、三端口输出端馈线(3)、电容加载方形谐振环(4)、第一微扰短截线(5)、第二微扰短截线(6); 所述的输入端馈线(I)包括输入端微带线导带(11)和输入端微带耦合线(12)，输入端微带线导带(11)在位于输入端微带耦合线(12)的中心位置与输入端微带耦合线(12)垂直连接，构成T型结构； 二端口输出端馈线(2)包括二端口输出端微带线导带(21)和二端口输出端微带耦合线(22)，二端口输出端微带线导带(21)在位于二端口输出端微带耦合线(22)的中心位置与二端口输出端微带耦合线(22)垂直连接，构成T型结构； 三端口输出端馈线(3)包括三端口输出端微带线导带(31)和三端口输出端微带耦合线(32)，三端口输出端微带线导带(31)在位于三端口输出端微带耦合线(32)的中心位置与三端口输出端微带耦合线(32)垂直连接，构成T型结构； 输入端微带耦合线(12)、二端口输出端微带耦合线(22)和三端口输出端微带耦合线(32)分别与方形谐振环(41)的三个边平行，且二端口输出端馈线(2)和三端口输出端馈线(3)对称设置在方形谐振环(41)的两侧； 输入端微带耦合线(12)、二端口输出端微带耦合线(22)和三端口输出端微带耦合线(32)的长度均与方形谐振环(41)的边长相同； 输入端微带线导带(11)、二端口输出端微带线导带(21)和三端口输出端微带线导带(31)的宽度相等； 输入端微带耦合线(12)、二端口输出端微带耦合线(22)和三端口输出端微带耦合线(32)的宽度相等； 电容加载方形谐振环(4)包含方形谐振环(41)和四个结构相同的电容加载结构(42)，四个电容加载结构(42)分别位于方形谐振环(41)内部的四个角上，相邻的两个电容加载结构(42)关于方形谐振环(41)的中轴线对称； 所述电容加载结构(42)，包括第一微带短截线(422)、第二微带短截线(423)、第三微带短截线(424)、第四微带短截线(425)以及第五微带短截线(421);第五微带短截线(421)位于方形谐振环(41)的对角线上，第一微带短截线(422)、第二微带短截线(423)、第三微带短截线(424)、第四微带短截线(425)的一端均与第五微带短截线(421)呈45°夹角连接；其中，第一微带短截线(422)和第二微带短截线(423)对称设置在第五微带短截线(421)的两侧并分别与方形谐振环(41)相邻的两个边平行，第三微带短截线(424)和第四微带短截线(425)对称设置在第五微带短截线(421)的两侧并分别与方形谐振环(41)相邻的两个边平行；位于第五微带短截线(421)同一侧的第一微带短截线(422)和第三微带短截线(424)的另一端的端面位于平行于方形谐振环(41)中轴线的同一直线上； 第一微扰短截线(5)与第二微扰短截线(6)以关于方形谐振环(41)中心对称的位置分别与在两个电容加载结构(42)的第五微带短截线(421)连接。
2.如权利要求1所述基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，输入端微带耦合线(12)、二端口输出端微带耦合线(22)和三端口输出端微带耦合线(32)的宽度小于输入端微带线导带(11)、二端口输出端微带线导带(21)和三端口输出端微带线导带(31)宽度的二分之一。
3.如权利要求1所述基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，介质基板(8)的相对介电常数为3.55，厚度为0.635mm，损耗角正切为0.0027。
4.如权利要求1所述基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，输入端微带线导带(11)、二端口输出端微带线导带(21)和三端口输出端微带线导带(31)的特性阻抗均为50欧姆，宽度均为1.4mm。
5.如权利要求1所述基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，输入端微带耦合线(12)、二端口输出端微带耦合线(22)和三端口输出端微带耦合线(32)的宽度均为 0.5mmο
6.如权利要求1所述基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，第一微扰短截线(5)、第二微扰短截线(6)、第一微带短截线(422)、第二微带短截线(423)、第三微带短截线(424)、第四微带短截线(425)、第五微带短截线(421)的宽度以及方形谐振环(41)四条边的宽度均为1mm。
7.如权利要求1所述基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，第一微带短截线(422)和第二微带短截线(423)的长度均为4.29mm，第三微带短截线(424)和第四微带短截线(425)的长度均为2.29mm，第五微带短截线(421)的长度为4.81mm，第一微扰短截线(5)和第二微扰短截线(6)的长度均为0.92mm，方形谐振环(41)的四条边的长度均为 14.8mm。
8.如权利要求1所述基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，输入端微带耦合线(12)和方形谐振环(41)之间的间隙宽度为0.1_，第一微带短截线(422)与方形谐振环(41)之间的间隙宽度为0.4mm，第一微带短截线(422)与第四微带短截线(424)之间的间隙宽度为1_，二端口输出端微带耦合线(22)与方形谐振环(41)之间的间隙宽度、三端口输出端微带耦合线(32)与方形谐振环(41)之间的间隙宽度均为0.25mm。
9.如权利要求1所述基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器，其特征在于，所述双模巴伦带通滤波器的整体面积为26mmX26mm，对应的导波长尺寸为0.208 λ gX0.208 λ g，其中λ g为通带中心频率对应的导波波长。
【专利摘要】本实用新型提出一种基于环形谐振器的双模巴伦带通滤波器。包括介质基板，介质基板一面的金属板作为金属接地板，介质基板另一面的金属板上刻蚀有输入端馈线、二端口输出端馈线、三端口输出端馈线、电容加载方形谐振环、第一微扰短截线、第二微扰短截线；利用在环形谐振器内部引入电容加载结构和微扰单元实现了双模的巴伦带通滤波器。本实用新型具有电路结构紧凑、尺寸小、插入损耗低、输出端口匹配特性良好的特点和性能，适用于小型化的现代无线通信系统。
【IPC分类】H01P1-203
【公开号】CN204303952
【申请号】CN201420794460
【发明人】顾辉, 林善明, 蔡传涛, 黄烽, 王建朋
【申请人】南京理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月15日