CN101436849A - 低通滤波器 - Google Patents

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Abstract

一种低通滤波器，设置在基板上，所述低通滤波器包括：输入端、输出端、第一传输部、第二传输部、电容元件以及电感元件。输入端用于馈入电磁波信号。输出端用于馈出电磁波信号。第一传输部包括与所述输入端电性连接的第一连接端与第一开路端。第二传输部包括与所述输出端电性连接的第二连接端与第二开路端。电容元件电性连接于所述第一连接端及所述第二连接端。电感元件电性连接于所述第一开路端及所述第二开路端。本发明实施方式中的低通滤波器不仅具有良好的滤波效果而且面积小。

Description

低通滤波器
技术领域
本发明涉及一种高频组件，尤其涉及一种低通滤波器。
背景技术
近年来，由于移动通信产品市场需求大增，使得无线通信的发展更为迅速，在众多无线通信标准中，最引人注目的为美国电子电机工程师协会(以下简称：IEEE)制定的802.11无线局域网络(Wireless Local Area Netw ork)协议。该协议不仅提供了无线通信上许多前所未有的功能，而且提供了可令各种不同品牌的无线通信产品得以相互沟通的解决方案。在IEEE所制定的诸多标准中IEEE802.11b/g为当前较常用的标准，其工作频段为2.45GHz。
同时，滤波器为移动通信产品中的一个必备高频组件，其主要功能是用来分隔频率，即，通过一些频率的信号而阻断另一些频率的信号。理想的滤波器特性应当是通带无衰减而在截止频率内衰减无穷大，通带与截止频率的跳变应当尽可能的陡峭。在目前的设计中通常通过增加谐振器的数量以增强滤波器的滤波效果，然而在增加谐振器的同时会增加滤波器所占的面积。
此外，由于诸多无线通信产品均朝向轻、薄、短、小的方向发展，所以要求滤波器所占面积也应相应较小。故如何在兼顾滤波器的效果的前提下，同时将滤波器所占的面积减小乃当今滤波器设计的一大挑战。
发明内容
有鉴于此，需提供一种微型低通滤波器，以在不影响滤波效果的前提下具有较小面积的优点。
一种低通滤波器，设置在基板上，该低通滤波器包括：输入端、输出端、第一传输部、第二传输部、电容元件以及电感元件。输入端用于馈入电磁波信号。输出端用于馈出电磁波信号。第一传输部包括与所述输入端电性连接的第一连接端与第一开路端。第二传输部包括与所述输出端电性连接的第二连接端与第二开路端。电容元件电性连接于所述第一连接端及所述第二连接端。电感元件电性连接于所述第一开路端及所述第二开路端。
本发明的低通滤波器所占面积小，同时具有较好的滤波效果。
附图说明
图1是本发明一实施方式中低通滤波器的示意图。
图2所示是图1中低通滤波器的尺寸图。
图3是本发明一实施方式中低通滤波器的电磁模拟测试图。
图4是本发明另一实施方式中低通滤波器的电磁模拟测试图。
图5是本发明又一实施方式中低通滤波器的电磁模拟测试图。
具体实施方式
请参阅图1，所示是本发明一实施方式中低通滤波器20的示意图。
在本实施方式中，低通滤波器20设置在基板10上，其包括输入端202、输出端208、第一传输部204、第二传输部206、电容元件210以及电感元件212。
第一传输部204大致呈C形，其与第二传输部206呈轴对称。第一传输部204包括与输入端202电性连接的第一连接端2040以及第一开路端2042。第一传输部204与输入端202共同构成S形输入部。第二传输部206包括与输出端208电性连接的第二连接端2060以及第二开路端2062。第二传输部206与输出端208共同构成一个倒S形输出部。
输入端202用于馈入电磁波信号，输出端208用于馈出电磁波信号。输入端202与输出端208呈镜面对称。输入端202包括第一水平部2020、第一倾斜部2022以及第一垂直部2024。第一水平部2020、第一倾斜部2022以及第一垂直部2024依次电性连接，且第一水平部2020的延伸方向与第一垂直部2024的延伸方向垂直。第一垂直部2024与第一连接端2040电性连接。输出端208包括第二水平部2080、第二倾斜部2082以及第二垂直部2084。第二水平部2080、第二倾斜部2082以及第二垂直部2084依次电性连接，且第二水平部2080的延伸方向与第二垂直部2084的延伸方向垂直。第二垂直部2084与第二连接端2060电性连接。
电容元件210电性连接于第一连接端2040以及第二连接端2060。电感元件212电性连接于第一开路端2042以及第二开路端2062。在本实施方式中，电容元件210的电容值可以根据不同应用需求进行调整，电感元件212的电感值也可根据不同应用需求进行调整。
请参阅图2，所示是本发明一实施方式中低通滤波器20的尺寸图。在本实施方式中，低通滤波器20的总长度A约为7毫米，总宽度B约为6.5毫米。
请参阅图3，所示是电容元件210的电容值为1pF，电感元件212的电感值为1.2nH时，本发明实施方式中低通滤波器20经电磁模拟所得测试图。图中横轴表示通过低通滤波器20的信号的频率(单位：GHz)，纵轴表示幅度(单位：dB)，象限区包括透射的散射参数(S-parameter：S21)的幅度以及反射的散射参数(S-parameter：S11)的幅度。透射的散射参数(S21)表示通过低通滤波器20的信号的输入功率与输出功率之间的关系为：
S21(dB)＝10Lg(输出功率/输入功率)。
在低通滤波器20的信号传输过程中，信号的部分功率被反射回信号源。被反射回信号源的功率称为反射功率。反射的散射参数(S11)表示通过低通滤波器20的信号的入射功率与反射功率之间的关系为：
S11(dB)＝10Lg(反射功率/入射功率)。
由图3可知，本实施方式中低通滤波器20具有良好的滤波效果。从曲线|S21可观察到，通带频段与衰减频段间形成陡的“过渡坡”，并且在通带频率范围内的信号的插入损耗接近0。同时从曲线|S11|可观察到，在通带频段内的信号反射损耗绝对值大于10，而在通带频段外，则信号反射损耗绝对值小于10。由此表明低通滤波器20工作在802.11协议频段(2.45GHz)下具有良好的滤波效果。
请参阅图4，所示为电容元件210的电容值为0.5pF，电感元件212的电感值为1.5nH时，本发明实施方式中低通滤波器20经电磁模拟所得测试图。
由图4可知，本发明实施方式中的低通滤波器20具有良好的滤波效果。从曲线|S21可观察到，通带频段与衰减频段间形成陡的“过渡坡”，并且在通带频率范围内的信号的插入损耗接近0。低通滤波器20的传输零点大致位于4.7GHz处。
请参阅图5，所示为电容元件210的电容值为1pF，电感元件212的电感值为1.5nH时，本发明实施方式中低通滤波器20经电磁模拟所得测试图。
由图5可知，本发明实施方式中低通滤波器20具有良好的滤波效果。从曲线|S21可观察到，通带频段与衰减频段间形成陡的“过渡坡”，并且在通带频率范围内的信号的插入损耗接近0。低通滤波器20的传输零点大致位于3GHz处。
通过比对图4及图5可知，在本实施方式中，改变电容元件210的电容值可以达到改变低通滤波器20的传输零点位置的作用。在电感元件212的电感值相同的前提下，增大电容元件210的电容值，低通滤波器20的传输零点将向低频端偏移。
本发明的低通滤波器20所占面积小，同时具有较好的滤波效果。

Claims (10)

  1. 【权利要求1】一种低通滤波器，设置在基板上，其特征在于，所述低通滤波器包括：
    输入端，用于馈入电磁波信号；
    输出端，用于馈出电磁波信号；
    第一传输部，包括与所述输入端电性连接的第一连接端与第一开路端；
    第二传输部，包括与所述输出端电性连接的第二连接端与第二开路端；
    电容元件，电性连接于所述第一连接端及所述第二连接端；以及
    电感元件，电性连接于所述第一开路端及所述第二开路端。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述输入端包括依次电性连接的第一水平部、第一倾斜部以及第一垂直部，所述第一垂直部与所述第一连接端电性连接。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述输出端包括依次电性连接的第二水平部、第二倾斜部以及第二垂直部，所述第二垂直部与所述第二连接端电性连接。
  4. 【权利要求4】如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述第一传输部与所述第二传输部呈轴对称。
  5. 【权利要求5】如权利要求4所述的低通滤波器，其特征在于，所述第一传输部与所述第二传输部大致呈C形。
  6. 【权利要求6】如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述电容元件的电容值可变。
  7. 【权利要求7】如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述电感元件的电感值可变。
  8. 【权利要求8】一种低通滤波器，设置在基板上，其特征在于，所述低通滤波器包括：
    输入部，包括输入端、第一开路端以及连接所述输入端与所述第一开路端的第一连接部；
    输出部，包括输出端、第二开路端以及连接所述输出端与所述第二开路端的第二连接部；
    可变电容元件，电性连接于所述第一连接端及所述第二连接端；以及
    可变电感元件，电性连接于所述第一开路端及所述第二开路端。
  9. 【权利要求9】如权利要求8所述的低通滤波器，其特征在于，所述输入部与所述输出部轴对称。
  10. 【权利要求10】如权利要求9所述的低通滤波器，其特征在于，所述输入端、第一连接部以及第一开路端共同构成一个S形。
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