作为一种关键的频率选择性器件,滤波器的性能直接影响到整个通信系统性能的优劣。此外,无线系统常常会面临环境噪声干扰和紧缺的频率资源等问题。因此,具有宽频带、对环境噪声具有免疫力的滤波器成为近年来研究的热点。平衡滤波器的提出不仅能够满足更好的抗噪声干扰能力和更紧凑的系统结构,还能有效提高系统的信噪比和减少信号传输的插入损耗。论文基于平面微带结构,主要研究宽带平衡滤波器的新型设计技术。论文的主要工作内容和研究成果有:1、设计了一款采用枝节加载耦合馈线结构的宽带平衡带通滤波器。该滤波器利用耦合馈线结构的传输特性,当差模激励时在中心线处表现为虚拟短路特性,当共模激励时在中心线处表现虚拟开路特性,实现了差模带通特性,并在全频段上实现了共模抑制特性。通过在耦合馈线终端加载枝节使该滤波器在差模和共模上共产生了6个传输零点,进一步提高了差模的带外选择特性和共模抑制特性,其中4个传输零点可以通过控制加载枝节的阻抗比对其进行调整,实现所需要的差模带外选择特性。最后根据仿真的最优结果进行了实物加工并测试。实测该滤波器差模相对带宽为44%。在低于2f0的频段内,在差模通带内实现了优于15.5d B的共模抑制性能,在差模带外实现了优于25d B的共模抑制性能,具有良好的共模抑制特性。该宽带平衡滤波器的实测与仿真结果基本吻合,达到了设计要求。2、提出了一款采用半波长路径差结构的宽带平衡带通滤波器。不同于平衡端口关于中心线对称的平衡滤波器,该滤波器的差分端口都位于同侧,大大减小了滤波器的物理尺寸。采用半波长路径差结构,当差模信号激励时,差模信号同相叠加,信号得以传输,实现差模通带;当共模激励时,共模信号相位反相,信号相消,实现了良好的共模抑制特性。将两个四分之一波长耦合线结构级联,改善了差模带外特性。通过加载四分之一波长短路线以及半波长开路线在差模和共模上产生了两个传输零点,进一步提高了差模带外特性和共模抑制特性。最后根据仿真结果进行了实物加工。实测该滤波器差模相对带宽为37%,在0.8-3.2GHz频率范围内实现了优于38.5dB的共模抑制性能,在0.5GHz到4GHz的频段内实现了优于30dB的共模抑制性能。实测和仿真结果的一致性验证了理论分析的正确性。3、设计了一款采用微带-槽线转换结构的宽带平衡带通滤波器。采用一对微带线输入馈电结构,在共模信号激励情况下,微带-槽线转换处表现为理想磁壁,馈线与槽线间不存在能量耦合,因此可以阻断共模信号的传输,在全频段上实现了良好的共模抑制特性。当差模信号在平衡端口激励时,微带-槽线转换处表现为理想电壁,实现微带与槽线结构的耦合,实现差模信号的传输。该滤波器通过三阶槽线耦合实现了宽带特性,并通过在槽线中间点进行馈电,抑制了二次谐波,并在高频处产生了两个传输零点,提高了差模频带选择特性。利用仿真结果加工了实物并进行测试。实测该滤波器相对带宽为33%,带内回波损耗优于20d B,低于2f0的频段内实现了优于60dB的共模抑制,实现了非常好的共模抑制特性。实测与仿真结果基本吻合。