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目前多通信标准共存的现状,以及多业务智能终端的普及,对接收机射频前端电路提出了多业务通信的要求,从而对满足多业务通信的多频带滤波器提出了重大需求。此外,集成电路取得了快速发展,电路的高度集成化导致电路噪声增加,降低了系统的信噪比和最小接收电平,恶化接收机的灵敏度;平衡多频带滤波器既有多频带的选频功能,同时高性能的平衡滤波器还能抑制共模噪声,提高系统的灵敏度。实现电路的小型化和宽频带内的优异共模抑制性能是平衡多频带滤波器设计的两大难点。因此,该论文系统地研究了小型化多模谐振器、多频带滤波器、多频带平衡滤波器和高共模抑制设计理论和方法等内容。主要研究内容如下:(1)提出了两端短路的pi型多节阶跃阻抗谐振器(SIR),基于该谐振器设计了一款具有宽阻带特性的三频带带通滤波器。首先,分析了两端短路pi型多节SIR的谐振特性,并建立了谐振频率与物理参数之间的数值关系;然后,通过选取合适的阻抗比和电长度比,获得了应用于GPS、WiFi和WiMax的多模谐振器,且该谐振器的第四个倍频被拉远,实现了宽阻带特性。最后,采用零度馈电的方式在通带间增加零点改善了通带的选择性和通带之间的隔离度。(2)提出了一款小型化的八节阶跃阻抗环形谐振器(SIRR)。首先,分析了谐振器的差共模谐振特性,并建立了差共模谐振频率与阻抗比、电长度比的关系;然后,基于八节SIRR提出了一款平衡三频带滤波器,获得了较好的带内共模抑制特性。最后,为了改善差模响应的带外共模抑制特性,通过在中心面加载不同长度的枝节,将共模频率错开同时引入零点,设计了具有宽频带内高共模抑制性能的平衡三频带滤波器。(3)为实现平衡滤波器的小型化和宽频带范围内的高共模抑制特性,同时简化平衡滤波器的设计复杂度。首先,介绍了复合左右手传输线(CRLH-TL)的相关理论,基于pi型的CRLH-TL结构,提出了一款在差模激励下具有超材料特性的双模谐振器;然后,采用该谐振器设计了一款极小形化、高共模抑制性能的平衡双频带滤波器,并分析了平衡滤波器的色散特性。该平衡滤波器具有极小型化的尺寸,在不需要共模抑制电路的情况下,实现了宽频带范围内的高共模抑制特性。