随着无线通信技术日新月异的发展,人们的学习、工作和生活等各方面都得到了极大的便利。然而有限的频率资源是这一技术必须直面的瓶颈。作为一种关键的频率选择性器件,滤波器在系统中被广泛地用来控制信号的频率响应,其性能好坏往往直接影响到整个通信系统的优劣。此外,通信系统处理过程常常面临环境噪声的干扰。相对于传统的单端电路而言,平衡电路一个明显的优势就是具有较强的共模信号抑制,使系统免受环境噪声的干扰。另一方面构造全平衡的射频前端,可以减少系统中额外的巴伦连接。因此为了抑制环境噪声和减少器件连接,平衡滤波器的提出能够满足更好的抗噪声干扰能力和更紧凑的系统结构,从而有效提高系统的信噪比和减少信号传输的插入损耗。本文基于平面微带结构,主要研究了平衡滤波器的关键理论和主要技术。本文主要创新工作内容有:(1)提出了两种基于四分三波长阶跃阻抗支节加载的平衡滤波器。在传统支节线结构的平衡滤波器基础上,本文提出的四分三波长阶跃阻抗支节有着更多设计自由度对共模零点进行控制。最终的仿真测试结果表明这两种结构在差模带内特性、带外选择性和共模零点的控制上都有一定程度上的改善。(2)提出了两种基于多阶耦合谐振器的平衡滤波器。在传统的多阶耦合谐振器结构的基础上,两者分别引入了电磁混合耦合和共模谐波抑制措施。仿真结果表明前者具有小型化、高带外选择性、延展带外抑制和高共模抑制的优势,后者具有延展的带外抑制特性。(3)提出了三种基于微带-槽线转换结构的平衡滤波器。三种滤波器分别采用了微带串联、并联以及缝隙耦合为地板上的槽线谐振器进行馈电,在保持槽线结构的天然共模抑制的基础上都实现了良好的差模传输特性。之后通过对槽线谐振器进行不同的设计以及在槽线上加载不同的支节,三种结构在具有高共模抑制优势的同时,在差模通带选择性、高阻带抑制范围以及带外零点数量都有所提高。(4)提出了两种基于双径信号干扰原理的平衡滤波器。通过在馈电结构部分完成共模抑制和差模传输的效果,并继而在中间差模滤波部分引入成熟的带通滤波器,两种结构很好体现了本文希望得到的新型平衡滤波器设计思路。最后利用双径信号干扰原理,我们可以对耦合器应用到平衡滤波器的后续工作进行展望。