2  课题基本理论 6

2。1信号干扰技术理论 6

2。2 差分网络理论 8

3  运用微带/槽线过渡结构的宽带平衡带通滤波器 11

3。1 设计理论分析 11

3。2 电路设计建模与仿真 15

3。3 本章小结 17

4  运用λ/4短路耦合线的宽带平衡带通滤波器 19

4。1 设计理论分析 19

4。2 电路设计建模与仿真 25

4。3 本章小结 27

结  论 28

致  谢 29

参 考 文 献 30

1  绪论

1。1  课题研究的背景及意义

随着无线通信技术的迅速发展，射频微波频段的频谱资源日趋紧张，为了避免对有限频谱资源的浪费，这要求通信系统需要具有更好的性能。其中，在射频收发、频率合成以及混频放大等射频电路中都起到非常重要作用的微波滤波器，其性能的好坏将直接影响整个通信系统的质量。现在，微波滤波器已被广泛应用于集成电路、全球定位、卫星通信以及军事对抗等多种领域。由于新材料、新工艺的快速发展，使得射频、微波电路的体积越来越小，对滤波器的设计要求也越来越高，更好的性能指标、更小的结构尺寸、更低的设计成本以及更强的实用价值已成为新型滤波器逐渐满足的基本设计要求[1]。论文网

微波滤波器一般是一个二端口网络，它通过控制频率响应，使得信号幅度在滤波器通带内几乎没有损耗，信号相位在通带内呈线性特性，以保证能够输出不失真的信号，同时滤波器在阻带内呈现较大的衰减特性，使得频谱特性较为干净。典型的频率响应包括低通、高通、带通和带阻特性。

目前，微波滤波器的主要实现方式有体波、声表面波、波导、同轴线、介质和微带线等[2]。其中，体波与声表面波实现的滤波器具有体积小、通阻带陡峭、耐温等优点，但仅能够用于低端频域；波导与同轴线实现的滤波器具有高功率容量、低插损等优点，其性能直至W波段，然而在微波频段体积偏大；介质滤波器拥有较低的损耗，较好的温度特性和较紧密的结构尺寸，但成本较高同时工艺较为复杂。当前应用最广泛为微带滤波器，其尺寸小、重量轻、频带宽、且易于加工。

信号干扰技术分为横向型和递归型两种类型[3]，其中递归型滤波器不仅从理论方面较难计算，实际结构也较难处理，难于实现，所以不予考虑。因此，目前基于信号干扰技术的滤波器多是运用第一种类型的信号干扰技术。为了同时实现滤波器的小型化和降低设计难度要求，在达到滤波器设计要求的前提下，一般选择的滤波器具有两条传输路径。当输入端的信号经过两条不同路径的传输后，在输出端口重新叠加。当两条不同路径的输出信号叠加后，其幅度在不同的频率点会出现不同的增强或减弱，从而在滤波器的通带或阻带内会出现多个传输零点来实现滤波器的高选择性和阻带抑制性。

随着电路系统的复杂化和小型化，系统内部的性能要求越来越高，其中的电磁干扰、环境噪声、元件电噪声也引起了学者的注意[4]，在确保滤波器原有性能的条件下，使宽带滤波器具有抗干扰，阻噪声等性能,这就需要差分结构的加入。与单端电路相比，差分电路能够在两条差分线上传输信号，使得信号等幅反相，具有更好的阻隔噪声的能力。在射频系统中，我们可以采用差分结构与有源器件的连接来设计全平衡前端系统。全平衡前端系统能够更有效地抵抗共模干扰，同时由于设计结构的简化达到小型化和高性能的目的在差分电路中，差分滤波器在一定频率范围内允许差模信号通过，来提高共模抑制能力，同时提高整个滤波器的性能。