CN107689782B - 一种抑制二次谐波的滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抑制二次谐波的滤波器，包括三阶谐振耦合式带通滤波电路、三阶低通滤波电路和三阶高通滤波电路，所述三阶高通滤波电路、三阶谐振耦合式带通滤波电路和三阶低通滤波电路依次连接。本发明有益效果：与普通LC滤波器相比，成本更低，更加环保，对环境的破坏性小；而且性能优越，通带内差损＜2dB；带内平坦度更好，小于0.5dB；矩形系数更高，带外抑制，尤其是对二次谐波的抑制可以达到57dB；应用于功率放大器系统中，位于功放或整个射频链路，对信号的二次谐波抑制彻底，大大降低了系统的噪声系数，显著提高系统的信噪比和灵敏度。
Description
技术领域
本发明属于滤波技术领域，尤其是涉及一种抑制二次谐波的滤波器。
背景技术
滤波器本质上是一个二端口网络，它通过在所需通带内提供信号传输并在阻带内提供衰减的特性，用以控制微波系统中某处的频率响应。发射系统中的滤波器，位于天线之前，可以起到后级滤波的作用；接收系统中的滤波器，位于天线与混频器之间，能起到预选滤波的作用，提高接收机的性能、减小系统的噪声系数。滤波器的应用可以有效缓解频谱拥挤问题，实际上它已应用于任何类型的微波通信、雷达测试或测量系统中。
普通的LC滤波器，由于阶数的限制，往往达不到极佳的滤波效果，且有以下缺点：Q值低，通带一般很宽，达不到很好的滤波效果；矩形系数低，带外抑制能力弱，尤其是对二次谐波的抑制能力低；差损略大，带内平坦度差；调试比较繁琐。
由于上述的缺点，在实际的科研生产中，普通LC滤波器受到限制，而射频链路中滤波器又是不可或缺的器件，所以会用晶体、声表滤波器代替普通LC滤波器，这样滤波效果提高，但是成本也相应涨高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种抑制二次谐波的滤波器，以解决上述问题的不足之处，针对普通LC滤波器的不足以及实际科研生产需求，有效进行二次谐波抑制，且节约成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种抑制二次谐波的滤波器，包括三阶谐振耦合式带通滤波电路、三阶低通滤波电路和三阶高通滤波电路，所述三阶高通滤波电路、三阶谐振耦合式带通滤波电路和三阶低通滤波电路依次连接。
进一步的，所述三阶高通滤波电路包括电容C1、C2和电感L1，所述电容C1一端连接第一输入端，另一端连接电容C2的一端和电感L1的一端，所述电感L1的另一端连接第二输入端和第二输出端。
进一步的，所述三阶谐振耦合式带通滤波电路包括电容C4、C5、C6和电感L2，所述电容C4一端连接电容C2的另一端，另一端连接电容C5与电感L2并联后的一端和电容C6的一端，所述电容C5与电感L2并联后的另一端连接第二输入端和第二输出端。
进一步的，所述三阶低通滤波电路包括电感L3、L4和电容C8，所述电感L3一端连接电容C6的另一端，另一端连接电感L4的一端和电容C8的一端，所述电感L4的另一端连接第一输出端，所述电容C8的另一端连接第二输入端和第二输出端。
进一步的，所述电容C2与电容C4的相连的连接端还连接有电容C3的一端，所述电容C3的另一端连接至第二输入端和第二输出端，所述电容C6与电感L3相连的连接端还连接有电容C7的一端，所述电容C7的另一端连接至第二输入端和第二输出端。
进一步的，所述电感L1、L2、L3、L4上绕制的电磁线圈均为漆包线结构。
相对于现有技术，本发明所述的一种抑制二次谐波的滤波器具有以下优势：
本发明所述的一种抑制二次谐波的滤波器与普通LC滤波器相比，成本更低，更加环保，对环境的破坏性小。而且性能优越，通带内差损＜2dB；带内平坦度更好，小于0.5dB；矩形系数更高，带外抑制，尤其是对二次谐波的抑制可以达到57dB。应用于功率放大器系统中，位于功放或整个射频链路，对信号的二次谐波抑制彻底，大大降低了系统的噪声系数，显著提高系统的信噪比和灵敏度。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种抑制二次谐波的滤波器电路结构图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种抑制二次谐波的滤波器，包括三阶谐振耦合式带通滤波电路、三阶低通滤波电路和三阶高通滤波电路，所述三阶高通滤波电路、三阶谐振耦合式带通滤波电路和三阶低通滤波电路依次连接。
所述三阶高通滤波电路包括电容C1、C2和电感L1，所述电容C1一端连接第一输入端，另一端连接电容C2的一端和电感L1的一端，所述电感L1的另一端连接第二输入端和第二输出端。
所述三阶谐振耦合式带通滤波电路包括电容C4、C5、C6和电感L2，所述电容C4一端连接电容C2的另一端，另一端连接电容C5与电感L2并联后的一端和电容C6的一端，所述电容C5与电感L2并联后的另一端连接第二输入端和第二输出端。
所述三阶低通滤波电路包括电感L3、L4和电容C8，所述电感L3一端连接电容C6的另一端，另一端连接电感L4的一端和电容C8的一端，所述电感L4的另一端连接第一输出端，所述电容C8的另一端连接第二输入端和第二输出端。
所述电容C2与电容C4的相连的连接端还连接有电容C3的一端，所述电容C3的另一端连接至第二输入端和第二输出端，所述电容C6与电感L3相连的连接端还连接有电容C7的一端，所述电容C7的另一端连接至第二输入端和第二输出端。
所述电感L1、L2、L3、L4上绕制的电磁线圈均为高Q值的漆包线结构，在本实施例中，对比村田电感LQW18AN_00/LQW18AN_10系列，同比相同感值的电感，漆包线缠绕的线圈其Q值可提高百分之20～30；相比同等Q值的电感而言，漆包线成本更低，制作容易，绕制规格可调，最重要的是，它的使用使得整个调试过程不再繁琐，大大减少了工作量，缩短了科研时间。
所述三阶谐振耦合式带通滤波电路跟普通无源滤波电路相比，带宽相对较窄，但是带外抑制效果不明显。于是，设计三阶低通滤波电路和三阶高通滤波电路各添加在三阶谐振耦合式带通滤波电路的两侧，从而增加了带通滤波电路两边带外抑制。
本实施例的一个具体示例，其参数如下：C1＝C2＝4.3pF，C3＝C7＝C8＝6.8pF，C4＝C6＝2.2pF，C5＝11pF，L1＝15nH，L2＝8.51nH，L3＝L4＝35nH。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种抑制二次谐波的滤波器，其特征在于：包括三阶谐振耦合式带通滤波电路、三阶低通滤波电路和三阶高通滤波电路，所述三阶高通滤波电路、三阶谐振耦合式带通滤波电路和三阶低通滤波电路依次连接；
所述三阶高通滤波电路包括电容C1、C2和电感L1，所述电容C1一端连接第一输入端，另一端连接电容C2的一端和电感L1的一端，所述电感L1的另一端连接第二输入端和第二输出端；
所述三阶谐振耦合式带通滤波电路包括电容C4、C5、C6和电感L2，所述电容C4一端连接电容C2的另一端，另一端连接电容C5与电感L2并联后的一端和电容C6的一端，所述电容C5与电感L2并联后的另一端连接第二输入端和第二输出端；
所述三阶低通滤波电路包括电感L3、L4和电容C8，所述电感L3一端连接电容C6的另一端，另一端连接电感L4的一端和电容C8的一端，所述电感L4的另一端连接第一输出端，所述电容C8的另一端连接第二输入端和第二输出端。
2.根据权利要求1所述的一种抑制二次谐波的滤波器，其特征在于：所述电容C2与电容C4的相连的连接端还连接有电容C3的一端，所述电容C3的另一端连接至第二输入端和第二输出端，所述电容C6与电感L3相连的连接端还连接有电容C7的一端，所述电容C7的另一端连接至第二输入端和第二输出端。
3.根据权利要求1或2所述的一种抑制二次谐波的滤波器，其特征在于：所述电感L1、L2、L3、L4上绕制的电磁线圈均为漆包线结构。
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