CN101888002A - 双响应阻带滤波器 - Google Patents

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多米尼克·洛海通
让-伊夫·勒纳乌尔
阿里·卢齐耶
拉法特·拉巴比迪
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    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H01P1/2039—Galvanic coupling between Input/Output

Abstract

本发明涉及一种双响应阻带滤波器，以及一种包括这种滤波器的滤波设备。双响应阻带滤波器包括：在输入端子与滤波器输出之间的第一直接信道；以及被称作辅助信道的第二信道，所述第二信道与第一信道耦合并且形成共振元件。该滤波器还包括：选择低通滤波器，集成到第一直接信道上以抑制第一选择频带；以及可变电容器，集成到第二信道上以形成能够确定的第二频带的阻带滤波器。切换设备与第一信道相关联以切换低通滤波器，并且与第二信道相关联以切换阻带滤波器。

Description

双响应阻带滤波器
技术领域
本发明涉及双响应阻带滤波器以及包括这种滤波器的滤波设备。本发明应用于符合DVB-H(手持数字视频广播)或DVB-T(陆地数字视频广播)标准的传输系统。
背景技术
本发明与多模式和多标准终端设计有关。
事实上，“数字红利(digital dividend)”无疑将用于支持特定通信，所述“数字红利”表示从模拟模式到数字模式的电视广播转变所释放的频率资源。
所释放的频带以及专门使用从一个地区到另一个地区是可变的，甚至在地区内从一个国家到另一个国家是可变的。在使用方面，这些频带专用于广播移动数字电视和电信应用。
具体地，由于在建筑物的覆盖和穿透方面以及在网络创建和操作的极大降低成本方面，高于1GHz的频率更高效，因此电信运营商寻求这些释放的频带。
因此，由于这些新状况，集成了数字电视DVB(数字视频广播)接收机的多标准终端的构思必须面对的越来越大的问题是所释放的频带的使用的共存和多重性。
实际上，DVB接收机现在必须不仅保护自身不受GSM(全球移动通信系统)、WCDMA(宽带码分多址)等移动电话传输影响，而且防止受到例如WiMAX(全球微波接入互操作性)类型的电信系统的传输的影响。
为了更好地示意问题，使用图1，考虑地区1的情况：在790至862MHz频带中，找到专用于移动TV和IMT(互联网移动电信)电信的信道，这些信道可以是交织的，并且在相邻频带中，从880MHz开始，找到蜂窝电话频带。
此外，针对这种或这种使用的信道布置应当从一个地区到另一地区极大变化，并且甚至从一个国家到另一国家极大变化。对于地区2，专用于移动TV和电信(IMT)的信道位于频带698至806MHz中，而在地区3中，这些信道位于频带698至862MHz中。
同时，对于地区2，专用于移动电话(GSM、WCDMA等)的信道位于频带824至894MHz，而在地区3中，这些信道位于频带880至960MHz中，并且还位于频带824至894MHz中。
面对这些规定，需要一种能够适于所面临的每种规定的适当滤波解决方案。
发明内容
因此，本发明的一个目的是，经由适当的滤波来保护移动电视信道不受来自电信系统(例如，WiMAX)和移动电话系统的传输的干扰。
另一目的是，抑制电信的可变频带以及来自蜂窝电话的固定频带。
在图2中，示出了表示针对地区1的WIMAX系统的潜在可用频带的图。示出了要抑制的三种可变电信频带(B1-B2)，以及例如在862MHz以上的频带。
Guyette等人(“Exact Synthesis of Microwave Filters withNon-uniform Dissipation”，IEEE IMS-2007)提出了第一阻带滤波器的拓扑。
如图3所示，该滤波器包括在滤波器的输入端子与输出端子之间的直接信道(direct channel)，形成共振元件的第二信道与该直接信道耦合。
以共振频率并在滤波器的输出处，来自直接传输线和共振元件的信号以相位相反的方式组合，从而在共振频率附近相对极窄的频带中产生理论上无限的衰减。
合成方法使得能够考虑共振元件的质量因素并保证滤波器的高选择性。这可以通过将衰减器添加到直接信道上来获得，从而提高了抑制频带之外的插入损耗。在本说明书中，此后认为滤波器的组成元件是完美的，并且不再需要衰减器。
根据标准方法，抑制电信频带的这种滤波器与抑制蜂窝频带的另一滤波器串联。
但是该解决方案是繁琐的、不灵活的，并且产生与正确DVB H/T接收不相容的相对高的插入损耗。
本发明涉及一种双响应阻带滤波器，包括：在输入端子与滤波器输出之间的第一直接信道；以及被称作辅助信道的第二信道，所述第二信道与第一信道耦合并且形成共振元件。
该滤波器包括：选择低通滤波器，集成到第一直接信道上以抑制第一所选频带，以及
可变电容器，集成到第二信道上以形成能够确定的第二频带的阻带滤波器。
本发明还涉及一种滤波设备，包括：双响应阻带滤波器，以及与第一信道和第二信道相关联以切换低通滤波器和切换阻带滤波器的切换设备。
优选地，切换设备由与可变电容器串联或并联放置的第一二极管D1以及与低通滤波器并联放置的第二二极管D2形成。
滤波器或滤波器设备包括2个滤波器，其中一个滤波器安装在另一个滤波器中，因此具有同时降低总体尺寸和插入损耗的优点。
另一优点在于，该拓扑包括双响应，对于该双响应，一个响应可以在不显著干扰另一响应的情况下变化。
根据所遇到的干扰元件以及每个地区或国家的规定，与该新滤波器相关联的切换设备使得响应能够适于需求。
附图说明
参照附录中所附的附图阅读以下描述，本发明的特性和优点将变得显而易见，在附图中：
图1(已经描述)示出了根据3个不同地区的所分配的并潜在可用于WiMAX系统的频带的图，
图2(已经描述)示出了潜在可用于WIMAX系统的频带的示例，
图3(已经描述)本领域已知的阻带滤波器的结构；
图4示出了根据本发明的滤波器的结构，
图5示出了根据本发明的滤波器的频率响应的曲线图，
图6示出了根据本发明的滤波设备。
具体实施方式
本发明涉及专用于例如符合DVB-H/T标准的固定和移动数字电视接收机的滤波器结构。该滤波器具有双响应，在这种情况下，该滤波器将阻带(陷频)型响应与低通响应相组合，其中，阻带(陷频)型响应使得能够抑制在数字红利频带中传输的电信信号，低通响应使得能够抑制移动电话信号。通过将低通滤波器集成到阻带滤波器中，而不是通过两个滤波器的简单串联，来得到所提出的结构。
此外，可以对阻带滤波器进行频率调谐，使得不管电信信号在数字红利频带中的什么位置都能够动态抑制该电信信号，从而使得电信信号本身适于正使用终端的地理区域。
根据与“Guyette等人”相对应的现有技术所引述的文献所提出的阻带滤波器，图4所示的本发明提供了一种具有双响应的滤波器，对于该滤波器能够对阻带部分进行频率调谐。
因此，该滤波器包括，在输出端子和输入端子之间的直接信道上的选择低通滤波器，该选择低通滤波器允许固定和移动TV广播的所有频带通过并抑制移动电话(GSM等)的所有频带。
典型地，参照图2，该低通滤波器具有862MHz的截止频率。该频率远离阻带滤波器的共振频率，低通滤波器不干扰阻带滤波器的操作。
在耦合至直接信道并包括共振元件的辅助信道上插入可变电容器，并且该可变电容器使得在电信/WiMAX信道中能够获得阻带滤波器的共振频率，对于该电信/WiMAX信道的传输具有使TV接收机饱和的风险。
图5示出了在选择低通滤波器的带宽中产生的利用阻带滤波器而获得的双响应。在阻带滤波器的抑制频率处抑制电信频率的可变频带B，并且例如在862MHz处由以上低通滤波器抑制该频带。
根据可能的干扰元件，例如对于TV接收机而言，切换系统能够最优化根据本发明的滤波器的性能。该切换系统还使得设备能够根据地区和国家的规定适于各种需求。
切换系统包括插入到滤波器中的2个二极管，使得二极管D1与可变电容器串联放置，并且二二极管D2与低通滤波器并联放置。
在图6中示出了包括先前描述的滤波器以及固有的该切换设备在内的滤波设备。该滤波设备使得能够面对以下情况：
在完全不存在干扰元件的情况下，二极管D1为开路(CO)，二极管D2为短路(CC)。因此，禁止了滤波器，并且插入损耗降低至最小或降低至二极管的损耗。
在仅存在例如电信类型(WiMAX类型)的干扰元件的情况下，二极管D1为短路(CC)，并且二极管D2为开路(CO)。滤波器的响应仅是阻带类型的，其中，共振频率位于WiMAX信道中。在这种情况下，还减小了在响应谱顶部的损耗。
在仅存在移动电话类型(GSM等)的干扰元件的情况下，2个二极管为开路(CO)，滤波器的响应仅是低通类型的。
最后，在存在2种类型(例如，电信和移动电话)的干扰元件的情况下，二极管D1为短路(CC)二极管D2为开路(CO)。因此获得了图4中呈现的双响应滤波器。
该切换系统的变型在于，与可变电容器并联而非串联放置二极管D1，在这种情况下，在不存在与该二极管D1相对应的干扰元件的情况下，二极管为短路，而在存在干扰元件的情况下该二极管为开路。

Claims (3)

1.一种双响应阻带滤波器，包括：在输入端子和滤波器输出之间的第一直接信道，以及被称作辅助信道的第二信道，所述第二信道与第一信道耦合并且形成共振元件，其特征在于，所述滤波器包括：
选择低通滤波器，集成在第一直接信道上以抑制所选择的第一频带，以及
可变电容器，集成在第二信道上以形成能够确定的第二频带的阻带滤波器。
2.一种包括根据权利要求1所述的滤波器的滤波设备，其特征在于，所述滤波器设备包括：切换设备，与第一信道相关联以切换低通滤波器，并且与第二信道相关联以切换阻带滤波器。
3.根据权利要求2所述的滤波设备，其特征在于，切换设备由与可变电容器串联或并联放置的第一二极管D1以及与低通滤波器并联放置的第二二极管D2形成。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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