CN109672421A - 滤波电路和多工器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种滤波电路和多工器，其中，滤波电路包括带通滤波电路单元和至少一个声波谐振器，所述带通滤波电路单元和至少一个声波谐振器连接于所述滤波电路的第一端和第二端之间；其中，所述带通滤波电路单元的第一端与所述滤波电路的第一端连接，所述带通滤波电路单元的第二端通过所述至少一个声波谐振器与所述滤波电路的第二端连接。本发明实施例提供的带通滤波电路和多工器具有高抑制和宽频宽的特性，而且可以最大限度减少声波谐振器的使用数量，最终降低生产成本。

Description

滤波电路和多工器
技术领域
本发明实施例涉及滤波技术，尤其涉及一种滤波电路和多工器。
背景技术
滤波器电路广泛应用于集成电路中，例如使用于集成电路的多工器。宽频宽，高抑制多工器设计常常是集成电路设计时的一个瓶颈。
随着滤波器尺寸越来越小型化，传统的滤波电路虽然有宽的频带，但是很难实现高的抑制度。
发明内容
本发明提供一种滤波电路和多工器，以实现滤波电路和多工器具有宽频宽、高抑制特性以及更低的生产成本。
一方面，本发明实施例提供了一种滤波电路。该滤波电路包括：
带通滤波电路单元和至少一个声波谐振器，所述带通滤波电路单元和至少一个声波谐振器连接于所述滤波电路的第一端和第二端之间；其中，所述带通滤波电路单元的第一端与所述滤波电路的第一端连接，所述带通滤波电路单元的第二端通过所述至少一个声波谐振器与所述滤波电路的第二端连接。
可选地，所述至少一个声波谐振器串联连接于所述带通滤波电路单元的第二端和所述滤波电路的第二端。
可选地，所述至少一个声波谐振器的第一端与所述带通滤波电路单元的第二端连接，所述至少一个声波谐振器的第二端接地；所述带通滤波电路单元的第二端与所述滤波电路的第二端连接。
可选地，所述声波谐振器的个数大于等于2，各所述声波谐振器可集成在一个芯片上。
可选地，所述声波谐振器的个数为1个或2个。
可选地，所述带通滤波电路单元为包括谐振电路，所述谐振电路包括串联的声波谐振器和电感。
可选地，所述谐振电路包括第一端和第二端，所述声波谐振器和电感串联于所述谐振电路的第一端和第二端；所述谐振电路的第一端与所述滤波电路的第一端和第二端之间的线路连接，所述谐振电路的第二端接地。
另一方面，本发明实施例还提供了一种多工器，该多工器包括本发明任意实施例所述的滤波电路。
可选地，所述多工器还包括一个第一端和至少两个第二端；
每个所述滤波电路的第一端与所述多工器的第一端连接，所述滤波电路的第二端与所述多工器的一第二端连接。
可选地，所述多工器的第一端和第二端均作为输入输出端。
本发明提供的滤波电路和多工器，在电路中使用带通滤波电路与声波谐振器进行组合，构成滤波电路，该滤波电路具有高抑制和宽频宽的特性，而且最大限度减少了声波谐振器的使用数量，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明实施提供的一种滤波电路的电路图；
图2是本发明实施提供的又一种滤波电路的电路图；
图3是本发明实施例提供的针对图1中所示电路的S参数仿真图；
图4是本发明实施例提供的针对图2中所示电路的S参数仿真图；
图5是本发明实施提供的又一种滤波电路的电路图；
图6是本发明实施提供的又一种滤波电路的电路图；
图7是本发明实施例提供的一种多工器的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种滤波电路，该滤波电路包括：带通滤波电路单元和至少一个声波谐振器，带通滤波电路单元和至少一个声波谐振器连接于滤波电路的第一端和第二端之间；其中，带通滤波电路单元的第一端与滤波电路的第一端连接，带通滤波电路单元的第二端通过至少一个声波谐振器与滤波电路的第二端连接。
常规的滤波电路一般有若干个集总元件，例如电容、电感和电阻构成，构成的滤波电路频宽相对较宽，然而抑制特性较差。或者滤波电路使用若干个声波谐振器，滤波电路的抑制特性得到改善，但是滤波电路的频宽较窄。发明人在研究过程发现，上述的带通滤波电路元件与至少一个声波谐振器构成的滤波电路不仅具有宽频宽特性，而且具有高抑制特性，提高了滤波电路的特性。其中，滤波电路中声波谐振器的个数可以根据实际的电路选配，一般来说，声波谐振器的个数越多，滤波电路的抑制特性越好。下面结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
图1是本发明实施提供的一种滤波电路的电路图。请参考图1，本发明实施例提供的滤波电路包括：
带通滤波电路单元11和至少一个声波谐振器12，带通滤波电路单元11和至少一个声波谐振器12连接于滤波电路的第一端A和第二端B之间；至少一个声波谐振器12串联连接于带通滤波电路单元11的第二端B1和滤波电路的第二端B，带通滤波电路单元11的第一端A1与滤波电路的第一端A连接。
图2是本发明实施例提供的又一种滤波电路的电路图，请参考图2，该滤波电路包括：带通滤波电路单元11和至少一个声波谐振器12，带通滤波电路单元11和至少一个声波谐振器12连接于滤波电路的第一端A和第二端B之间；至少一个声波谐振器12的第一端与带通滤波电路单元的第二端B1连接，至少一个声波谐振器12的第二端接地；带通滤波电路单元11的第二端B1与滤波电路的第二端B连接。
图1和图2中示例性性地示出了一个声波谐振器，本领域技术人员可以理解，图1中的滤波电路可以包括至少两个声波谐振器12，至少两个声波谐振器12中，每个声波谐振器12的第一端可与带通滤波电路单元11的第二端B1连接，每个声波谐振器12的第二端与滤波电路的第二端B连接。图2中的滤波电路也可以包括至少两个声波谐振器12，至少两个声波谐振器12中每个声波谐振器12的第一端可与带通滤波电路单元11的第二端B1连接，每个声波谐振器12的第二端接地。
可选地，当声波谐振器的个数大于等于2，各声波谐振器可集成在一个芯片上，可以减小滤波电路的体积，降低成本。
可选地，声波谐振器的个数为1个或2个。本发明实施例提供的滤波电路，声波谐振器的个数为1个或2个不仅可使滤波电路具有宽频宽、高抑制的特性，并且滤波电路的整体体积较小，成本低。
在图1和图2所示的滤波电路中，声波谐振器12可以但不限于声表面波(SurfaceAcoustic Wave，SAW)、体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)、薄膜体声波谐振器(Film BulkAcoustic Resonator，FBAR)实现。带通滤波电路单元11可以是现有技术中的带通滤波电路，只要能实现滤波的电路即可。带通滤波电路单元11可以为有源滤波单元或者无源滤波单元，可以根据实际的应用电路进行配置，本发明实施例不作限定。
带通滤波电路单元11可包括若干个集总电路元件，例如电容、电感和电阻，这些电路元件可以但不限于集成无源器件(Integrated Passive Devices，IPD)、低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)、表面贴装技术(Surface Mount Devices，SMD)等实现。
滤波电路的第一端A可以作为输入端、输出端或者既作为输入端又作为输出端；滤波电路的第二端B可以作为输入端、输出端或者既作为输入端又作为输出端。本发明实施例不作限定，在实际电路中可以根据具体的使用需求配置端口。
下面详细说明本发明实施例提供的技术方案的技术效果。图3是本发明实施例提供的针对图1中所示电路的S参数仿真图，请参考图3，横坐标的单位为GHz，纵坐标的单位为dB，t1表示该滤波电路的通带频率，频宽范围大概为800MHz(1.4GHz-2.2GHz)，具有较宽的频宽。t2表示该带通滤波电路的过渡带带宽,其宽度很小，表明图3所示的电路具有高抑制特性。
图4是本发明实施例提供的针对图2中所示电路的S参数仿真图，请参考图4，横坐标的单位为GHz,纵坐标的单位为dB。t3表示该带通滤波电路的通带频率，频宽范围大概为500MHz(2.3GHz-2.8GHz)，具有较宽的频宽。t4表示该带通滤波电路的过渡带频率，其宽度很小，表明图2所示的电路具有高抑制特性。
请参考下表，下表是本发明实施提供的滤波电路(滤波器)与现有技术中的，LTCC滤波器以及SAW滤波器的参数对比表。
通带频率(t2) 过渡带帶宽(t1)
LTCC滤波器 2300～2800MHz(500MHz) 230MHz
SAW滤波器 2300～2400MHz(100MHz) 60MHz
本发明实施例提供的滤波器 2300～2800MHz(500MHz) 1MHz–100MHz
可以看到，LTCC滤波器虽然有较宽的通带，但是其t1值为230MHz，过渡带较宽，带外抑制较差；SAW滤波器，过渡带较窄，具有高抑制特性，但通带较窄。而本发明实施例提供的滤波器，不仅具有宽通带，而且具有高抑制特性，过渡带宽度可以使用不同滤波器工艺进行设计。多工器性能相对现有技术中的滤波器得到极大改善。
图5是本发明实施例提供的又一种滤波电路的电路图，参考图5，在该滤波电路中，带通滤波电路单元11包括第一电感L1、第一电容C1、第二电感L2、第二电容C2、第三电感L3、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5。图5所示是本发明的一种示例性电路，该电路除了具备以上所描述的功能外，在一些特定工艺比如IPD技术应用上，由于接地谐振单元少，极大限度的减小了接地寄生电感效应对电路的影响。在本发明实施例的其他实施方式中，带通滤波电路单元11可以为其他电路形式，只要具有带通滤波的功能即可。
在本发明的一实施例中，滤波电路中的带通滤波电路单元可包括谐振电路，所述谐振电路可包括串联的声波谐振器和接地寄生电感。示例性地，参考图6，图6是本发明实施例提供的又一种滤波电路的电路图。带通滤波电路单元11包括第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10和声波谐振器13；第六电感L6和声波谐振器13构成一谐振电路。
声波谐振器13和第六电感L6串联于谐振电路的第一端和第二端；谐振电路的第一端连接于滤波电路的第一端和第二端之间的线路，谐振电路的第二端接地。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种多工器，请参考图7，该多工器包括至少一个本发明任意实施例提供的滤波电路，该滤波电路用第一滤波电路10表示，该多工器还包括一个第一端和至少两个第二端；如包括一个第一端IN，n个第二端，分别为OUT1、OUT2、……、OUTn。
每个第一滤波电路10的第一端与所述多工器的第一端连接，所述滤波电路的第二端与所述多工器的一第二端连接。，例如第一个第一滤波电路10的第一端与多工器的第一端IN连接，第一个第一滤波电路10的第二端与一第二端OUT1连接。多工器的第一端和至少一第二端之间使用有本发明任意实施例提供的带通滤波电路，该多工器具有高抑制和宽频宽的特性，而且具有更多的传输零点。多工器的第一端和第二端均作为输入输出端。也就是说，多工器一般是双向的，第一端和第二端即可输入信号，也可以输出信号。
可选的，继续参考图7，本发明实施例提供的多工器还包括至少一个第二滤波电路20；第二滤波电路20连接于多工器的第一端和一第二端之间。也就是说，在本发明实施例提供的多工器中，除了使用有本发明提供的带通滤波电路，也可以包括其他类型的滤波电路单元，第二滤波电路20可以是低通滤波电路单元、高通滤波电路单元或者带通滤波电路单元，可以根据具体的应用电路进行选配。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种滤波电路，其特征在于，包括：
带通滤波电路单元和至少一个声波谐振器，所述带通滤波电路单元和至少一个声波谐振器连接于所述滤波电路的第一端和第二端之间；
其中，所述带通滤波电路单元的第一端与所述滤波电路的第一端连接，所述带通滤波电路单元的第二端通过所述至少一个声波谐振器与所述滤波电路的第二端连接。
2.根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，所述至少一个声波谐振器串联连接于所述带通滤波电路单元的第二端和所述滤波电路的第二端。
3.根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，所述至少一个声波谐振器的第一端与所述带通滤波电路单元的第二端连接，所述至少一个声波谐振器的第二端接地；所述带通滤波电路单元的第二端与所述滤波电路的第二端连接。
4.根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，所述声波谐振器的个数大于等于2，各所述声波谐振器集成在一个芯片上。
5.根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，所述声波谐振器的个数为1个或2个。
6.根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，所述带通滤波电路单元为包括谐振电路，所述谐振电路包括串联的声波谐振器。
7.根据权利要求6所述的滤波电路，其特征在于，所述谐振电路包括第一端和第二端，所述声波谐振器和电感串联于所述谐振电路的第一端和第二端；所述谐振电路的第一端与所述滤波电路的第一端和第二端之间的线路连接，所述谐振电路的第二端接地。
8.一种多工器，其特征在于，包括至少一个权利要求1-7任一项所述滤波电路。
9.根据权利要求8所述的多工器，其特征在于，所述多工器还包括一个第一端和至少两个第二端；
每个所述滤波电路的第一端与所述多工器的第一端连接，每个所述滤波电路的第二端与所述多工器的一第二端连接。
10.根据权利要求9所述的多工器，其特征在于，所述多工器的第一端和第二端均作为输入输出端。
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