CN109905096A - 附加通带的滤波器 - Google Patents

Abstract

一种附加通带的滤波器，其可实现一个滤波器多频段同时工作的功能，可简化PCB板结构，其包括石英晶体，石英晶体上蒸镀有金属声迹，声迹包括反射栅和插指换能器，滤波器的通带包括RKE通带、TPMS通带，RKE通带包括第一频段、第二频段，TPMS通带包括第三频段，第一频段包括并联布置的第一声迹至第三声迹，第二频段包括并联布置的第四声迹至第六声迹，第三频段包括并联布置的第一声迹至第六声迹，每条声迹均包括顺次布置的第一反射栅、第一插指换能器、第二反射栅、第三反射栅、第四反射栅、第二插指换能器、第五反射栅，每条声迹中，第一反射栅、第一插指换能器、第二反射栅分别与四反射栅、第二插指换能器、第五反射栅以第三反射栅为轴对称布置。

Description

附加通带的滤波器

技术领域

本发明涉及声表面波滤波器技术领域，具体为一种附加通带的滤波器。

背景技术

在现有的车载技术中，常采用RKE系统和TPMS系统分别采集汽车的车门门禁信息和轮胎的压力等数据，从而实现对汽车安全性能的监控，其中RKE系统由钥匙发射模块和车内中央接收器模块两部分组成，该系统工作的无线载波频率一般选择433.2MHZ、434.64MHz，TPMS系统由安装于轮胎内的压力传感器和车内中央接收器模块组成，该系统无线发射器工作的无线载波频率一般选择433.92 MHZ，433.2MHZ、434.64MHz 和433.92 MHZ的载波频率的选择均是通过在PCB板上安装滤波器实现的，通过滤波器的谐振作用实现不同频段的工作，从而实现对汽车的控制。现有技术中为同时满足汽车车门或车窗控制、车轮胎胎压监控等多个不同功能的需求，确保其同时工作在多个不同的载波频段，常在PCB板上安装多个不同频段的滤波器，这就需要在PCB上预留较多的空间给多个滤波器，多个滤波器占用空间面积较大，集成化程度低，不能满足客户对PCB板小型化、简单化的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的在PCB板上安装多个不同频段的滤波器的方式易导致PCB板结构复杂、尺寸较大，不能满足客户对PCB板小型化、简单化的要求等问题，本发明提供了一种附加通带的滤波器，其可实现一个滤波器多频段同时工作的功能，可简化PCB板结构，大大提高其集成化程度。

一种附加通带的滤波器，其包括石英晶体，所述石英晶体上蒸镀有金属声迹，所述声迹包括反射栅和插指换能器，其特征在于，所述滤波器的通带包括RKE通带、TPMS通带，所述RKE通带包括第一频段、第二频段，所述TPMS通带包括第三频段，所述第一频段包括并联布置的所述第一声迹至第三声迹；所述第二频段包括并联布置的所述第四声迹至第六声迹、所述第三频段包括并联布置的所述第一声迹至第六声迹；每条所述声迹均包括顺次布置的第一反射栅、第一插指换能器、第二反射栅、第三反射栅、第四反射栅、第二插指换能器、第五反射栅，每条所述声迹中，所述第一反射栅、第一插指换能器、第二反射栅分别与所述四反射栅、第二插指换能器、第五反射栅以所述第三反射栅为轴对称布置。

其进一步特征在于：

所述第一声迹、第三声迹、第五声迹中的所述第二反射栅与所述第一插指换能器的下部连接，所述第一反射栅与所述第一插指换能器的上部连接，所述第四反射栅与所述第二插指换能器的下部连接，所述第二插指换能器的上部与所述第五反射栅连接，所述第二声迹、第四声迹、第六声迹中的所述第一反射栅与所述第一插指换能器的下部连接，所述第一插指换能器的上部与所述第二反射栅连接，所述第四反射栅与所述第二插指换能器的上部连接，所述第二插指换能器的下部与所述第五插反射栅连接；

所述第一声迹至第三声迹中的第一反射栅相互连接后接地、第三反射栅相互连接后接地、第五反射栅相互连接后接地，所述第三声迹中的所述第二反射栅与该声迹中的所述第一插指换能器连接后设置为第一输入端口IN1，所述第三声迹中的所述第四反射栅与该声迹中的所述第二插指换能器连接后设置为第一输出端口OUT1；

所述第四声迹至第六声迹中的所述第三反射栅顺次连接后接地，所述第四声迹中的所述第二反射栅与该声迹中的所述第一插指换能器的上部连接后设置为第二输入端口IN2，所述第四声迹中的所述第四反射栅与该声迹中的所述第二插指换能器的上部连接后设置为第二输出端口OUT2；

所述第一声迹至第六声迹中的所述第一反射栅相互连接后接地、第三反射栅相互连接后接地、第五反射栅相互连接后接地，所述第三声迹中的第一插指换能器、第二反射栅与第四声迹中的第一插指换能器、第二反射栅连接后设置为第三输入端IN3，所述第三声迹中的第二插指换能器、第四反射栅与第四声迹中的第二插指换能器、第四反射栅连接后设置为第三输出端OUT3。

所述第一反射栅、第二反射栅以所述第一插指换能器为轴对称布置，所述第四反射栅、第五反射栅以第二插指换能器为轴对称布置；

所述第一声迹、第二声迹、第三声迹的第三反射栅的一侧，所述第一声迹中，所述第一反射栅的一端设置有第一连接点，所述第二反射栅与所述第一插指换能器的下部连接后设置为第二连接点；

所述第二声迹中，所述第一反射栅的一端设置有第三连接点，所述第一插指换能器的上部与所述第二反射栅的一端连接后设置为第四连接点，所述第一反射栅的另一端与所述第一插指换能器的下部连接后设置为第五连接点，所述第二反射栅的另一端设置有第六连接点；

所述第三声迹中，所述第一反射栅与所述第一插指换能器的上部连接后设置有第七连接点，所述第二反射栅的一端设置有第八连接点，所述第一插指换能器的下部与所述第二反射栅的另一端连接后设置为第九连接点；

所述第一频段中，所述第一连接点与所述第三连接点连接，所述第二连接点与所述第四连接点连接，所述第五连接点与所述第七连接点连接，所述第六连接点与所述第八连接点连接，所述第三反射栅的一侧的连接结构与另一侧的连接结构以所述第三反射栅为轴对称布置；

所述第二频段中，所述第四声迹与第五声迹、第五声迹与第六声迹的连接结构分别与所述第一频段中的第一声迹与第二声迹、第三声迹与第四声迹的连接结构一致；

所述第三频段中，所述第一声迹、第二声迹、第三声迹与所述第四声迹、第五声迹、第六声迹以所述第三输入端IN、第三输出端OUT为轴对称布置，所述第一声迹、第二声迹、第三声迹的连接结构与所述第一频段中的所述第一声迹、第二声迹、第三声迹的连接结构一致，所述第四声迹、第五声迹、第六声迹的连接结构与所述第二频段中的所述第四声迹、第五声迹、第六声迹的连接结构一致；

所述第一输入端口IN、第一输出端口OUT可以互为交换，所述第二输入端口、第二输出端口可以互为交换，所述第三输入端口与所述第三输出端口可以互为交换；

所述第一声迹与第二声迹为上下对称结构，所述第四声迹与第五声迹为上下对称结构；

所述石英晶体封装于陶瓷壳体内，所述石英晶体通过铝线与所述陶瓷壳体相连。

采用本发明的上述结构，将六条声迹蒸镀在一个滤波器内部一颗石英晶体上，第一频段包括第一声迹、第二声迹、第三声迹，第二频段包括第四声迹、第五声迹、第六声迹，第三频段包括第一声迹至第六声迹，第一频段、第二频段构成了RKE通带，第三频段构成了平坦的TPMS通带，从而实现了一个滤波器同时可提供RKE通带和平坦的TPMS通带的功能，即将现有技术中需要多个滤波器提供不同频段同时工作的功能集成在一个滤波器中，大大提高了滤波器的集成化程度，同时滤波器个数的减少大大简化了PCB板的结构，满足了客户对PCB板小型化、简单化的要求。

附图说明

图1为本发明第一声迹、第三声迹或第五声迹的结构示意图；

图2为本发明第二声迹、第四声迹或第六声迹的结构示意图；

图3为本发明第一声迹与第二声迹连接或第四声迹与第五声迹连接的结构示意图；

图4为本发明第一频段或第二频段连接的结构示意图；

图5为本发明第三频段的结构示意图；

图6为本发明插入损耗(magnitude)与频率(frequency)的关系波形图；

图7为现有技术中双通带滤波器插入损耗与频率的关系波形图。

具体实施方式

如图1、图2、所示，一种附加通带的滤波器，其包括石英晶体1，石英晶体1上蒸镀有金属声迹2，声迹2包括反射栅和插指换能器，声迹2包括六条，分别为第一声迹21至第六声迹26，每条声迹2均包括顺次布置的第一反射栅31、第一插指换能器41、第二反射栅32、第三反射栅33、第四反射栅34、第二插指换能器42、第五反射栅35，每条声迹2中，第一反射栅31、第一插指换能器41、第二反射栅32以第三反射栅33为轴分别与四反射栅34、第二插指换能器42、第五反射栅35对称布置；

第一声迹21、第三声迹22、第五声迹25中的第二反射栅32与第一插指换能器41的下部连接，第一反射栅31与第一插指换能器41的上部连接，第四反射栅34与第二插指换能器42的下部连接，第二插指换能器42的上部与第五反射栅35连接，第二声迹22、第四24声迹、第六声迹26中的第一反射栅31与第一插指换能器41的下部连接，第一插指换能器41的上部与第二反射栅32连接，第四反射栅34与第二插指换能器42的上部连接，第二插指换能器42的下部与第五反射栅35连接；第一反射栅31、第二反射栅32以第一插指换能器41为轴对称布置，第四反射栅34、第五反射栅35以第二插指换能器42为轴对称布置；

如图4所示，第一声迹21、第二声迹22、第三声迹23的第三反射栅33的一侧，第一声迹21中，第一反射栅31的一端设置有第一连接点51，第二反射栅32与第一插指换能器41的下部连接后设置为第二连接点52；第二声迹22中，第一反射栅31的一端设置有第三连接点53，第一插指换能器41的上部与第二反射栅32的一端连接后设置为第四连接点54，第一反射栅31的另一端与第一插指换能器41的下部连接后设置为第五连接点55，第二反射栅32的另一端设置有第六连接点56；第三声迹23中，第一反射栅31与第一插指换能器41的上部连接后设置有第七连接点57，第二反射栅32的一端设置有第八连接点58，第一插指换能器41的下部与第二反射栅32的另一端连接后设置为第九连接点59；

声迹2构成至少三个频段，分别为第一频段11、第二频段12、第三频段13；

第一频段11包括并联布置的第一声迹21至第三声迹23，第一声迹21至第三声迹23中的第一反射栅31相互连接后接地、第三反射栅33相互连接后接地、第五反射栅35相互连接后接地，第一连接点51与第三连接点53连接，第二连接点52与第四连接点54连接，第五连接点55与第七连接点57连接，第六连接点56与第八连接点58连接，第三声迹23中的第二反射栅32与该声迹中的第一插指换能器41连接后设置为第一输入端口IN1，第三声迹23中的第四反射栅34与该声迹中的第二插指换能器42连接后设置为第一输出端口OUT1，第三反射栅33的一侧的连接结构与另一侧以第三反射栅33为轴对称布置，第九连接点59为第一输入端口IN1，第三声迹26中的第四反射栅34与该声迹中的第二插指换能器41连接后设置为第二输出端口OUT1；

第四声迹24、第五声迹25、第六声迹26的第三反射栅33的一侧，第四声迹24中，第一反射栅31的一端与第一插指换能器41的下部连接后设置为第一连接点61，第二反射栅32的一端设置为第二连接点62，第二反射栅32的另一端与第一插指换能器41的上部连接设置为第九连接点69；第五声迹25中，第一反射栅31的一端与第一插指换能器41的上部连接设置为第三连接点63，第一反射栅31的另一端设置为第五连接点65，第二反射栅32的一端设置为第四连接点64，第二反射栅32的另一端与第一插指换能器41的下部连接设置为第六连接点66；第六声迹26中，第一反射栅的一端设置为第七连接点67，第二反射栅32的一端连接第一插指换能器41的上部设置为第八连接点68；

第二频段12包括并联布置的第四声迹24至第六声迹26，第四声迹24至第六声迹26中的第三反射栅33顺次连接后接地，第四声迹24与第五声迹25、第五声迹25与第六声迹26的连接结构分别与第一频段12中的第一声迹21与第二声迹22、第三声迹23与第四声迹24的连接结构一致，第一连接点61与第三连接点63连接，第二连接点62与第四连接点64连接，第五连接点65与第七连接点67连接，第六连接点66与第八连接点68连接，第四声迹24中的第二反射栅32与该声迹中的第一插指换能器41连接后设置为第二输入端口IN2，第四声迹24中的第四反射栅34与该声迹中的第二插指换能器41连接后设置为第二输出端口OUT2；

如图4、图5所示，第三频段13包括并联布置的第一声迹21至第六声迹26，第一声迹21至第六声迹26中的第一反射栅31相互连接后接地、第三反射栅33相互连接后接地、第五反射栅35相互连接后接地，第三声迹23中的第一插指换能器41、第二反射栅32与第四声迹24中的第一插指换能器41、第二反射栅32连接后设置为第三输入端IN3，第三声迹23中的第二插指换能器42、第四反射栅34与第四声迹24中的第二插指换能器42、第四反射栅34连接后设置为第三输出端OUT3，第一声迹21、第二声迹22、第三声迹23与第四声迹24、第五声迹25、第六声迹26以第三输入端IN3、第三输出端OUT3为轴对称布置，第一声迹21、第二声迹22、第三声迹23的连接结构与第一频段11中的第一声迹21、第二声迹22、第三声迹23的连接结构一致，第四声迹24、第五声迹25、第六声迹26的连接结构与第二频段12中的第四声迹24、第五声迹25、第六声迹26的连接结构一致，第九连接点69、59相连为第三输入端口IN3，第三声迹23中的第四反射栅34、第二插指换能器42与第四声迹中的第四反射栅34、第二插指换能器42连接后设置为第三输出端口OUT3；

第一输入端口IN1、第一输出端口OUT1可以互为交换，第二输入端口IN2、第二输出端口OUT2可以互为交换，第三输入端口IN3与第三输出端口OUT3可以互为交换；

第一声迹21与第二声迹22为上下对称结构，第四声迹24与第五声迹25为上下对称结构；

石英晶体1封装于陶瓷壳体内，石英晶体1通过铝线与陶瓷壳体相连。

其具体工作原理如下：该滤波器为声表面波滤波器，声表面波滤波器是利用压电效应，将电磁波转为声表面波信号，再通过声表面波的传导，反射，衍射等效应，对不同波长/频率信号的过滤，现有技术中一个双通带滤波器可提供433.2MHZ、434.64MHz频段，用以控制汽车车门或车窗，其插入损耗与频率的关系波形图如图7所示，从图中可以看出，其中间通带不平整，则可能导致该滤波器不能接收调解完整的信号，本发明提供了一种三通带滤波器，其通过六通带结构在RKE频段的基础上实现TPMS频段的附加，其可同时提供433.2MHZ、434.64MHz、433.92MHz三个频段的载波，本滤波器通过六条声迹附加了433.92MHZ通带，如图6所示，附加通带的增加使插入损耗明显提升，从而使中间通带更加平整，确保了该滤波器可以接收解调完整的信号，将本装置用于汽车控制中，433.2 MHZ频段可用于遥控钥匙信号接收，433.92 MHZ频段可用于胎压传感器信号接收，434.64 MHZ频段可用于车身控制信号收，因此只需在PCB板上安装一个附加通带的滤波器即可为汽车同时提供三种功能的控制。

第一声迹、第二声迹、第三声迹组成433.2MHZ频段，第一声迹、第二声迹为上下对称结构，这两个声迹如图3并联后提供了433.2MHZ频段的左边带部分，并联后的阻抗仅为各单独声迹的一半，其插入损耗会有明显的提升，第三声迹提供了433.2MHZ频段的右边带部分，此三个声迹结构较普通的双声迹结构能提供更陡峭的右边带性能；第四声迹、第五声迹、第六声迹组成434.64MHz频段，第四声迹、第五声迹为上下对称结构，第四声迹、第五声迹如图3并联后提供了434.64MHz频段的右边带部分，并联后的阻抗仅为单独声迹的一半，其插入损耗会有明显的提升，第六声迹提供了434.64MHz频段的左边带部分，此三个声迹结构较普通的双声迹结构能提供更陡峭的右边带性能；第一声迹至第六声迹如图5并联后组成了433.92MHz频段，如图6所示，这六条声迹中的插指损耗相互抵消形成了中间较为平坦的通带，但是两侧边缘部位较为陡峭，从而确保了该滤波器可以接收调解完整的信号，确保多频段同时工作，满足了汽车轮胎胎压监测、控制汽车门锁开关、车窗升降等多个功能的控制，满足了客户需求。

Claims (8)

1.一种附加通带的滤波器，其包括石英晶体，所述石英晶体上蒸镀有金属声迹，所述声迹包括反射栅和插指换能器，其特征在于，所述滤波器的通带包括RKE通带、TPMS通带，所述RKE通带包括第一频段、第二频段，所述TPMS通带包括第三频段，所述第一频段包括并联布置的所述第一声迹至第三声迹；所述第二频段包括并联布置的所述第四声迹至第六声迹，所述第三频段包括并联布置的所述第一声迹至第六声迹；每条所述声迹均包括顺次布置的第一反射栅、第一插指换能器、第二反射栅、第三反射栅、第四反射栅、第二插指换能器、第五反射栅，每条所述声迹中，所述第一反射栅、第一插指换能器、第二反射栅分别与所述四反射栅、第二插指换能器、第五反射栅以所述第三反射栅为轴对称布置。

2.根据权利要求1所述的一种附加通带的滤波器，其特征在于，所述第一声迹、第三声迹、第五声迹中的所述第二反射栅与所述第一插指换能器的下部连接，所述第一反射栅与所述第一插指换能器的上部连接，所述第四反射栅与所述第二插指换能器的下部连接，所述第二插指换能器的上部与所述第五反射栅连接，所述第二声迹、第四声迹、第六声迹中的所述第一反射栅与所述第一插指换能器的下部连接，所述第一插指换能器的上部与所述第二反射栅连接，所述第四反射栅与所述第二插指换能器的上部连接，所述第二插指换能器的下部与所述第五插反射栅连接。

3.根据权利要求2所述的一种附加通带的滤波器，其特征在于，所述第一声迹至第三声迹中的第一反射栅相互连接后接地、第三反射栅相互连接后接地、第五反射栅相互连接后接地，所述第三声迹中的所述第二反射栅与该声迹中的所述第一插指换能器连接后设置为第一输入端口IN1，所述第三声迹中的所述第四反射栅与该声迹中的所述第二插指换能器连接后设置为第一输出端口OUT1；所述第四声迹至第六声迹中的所述第三反射栅顺次连接后接地，所述第四声迹中的所述第二反射栅与该声迹中的所述第一插指换能器的上部连接后设置为第二输入端口IN2，所述第四声迹中的所述第四反射栅与该声迹中的所述第二插指换能器的上部连接后设置为第二输出端口OUT2；所述第一声迹至第六声迹中的所述第一反射栅相互连接后接地、第三反射栅相互连接后接地、第五反射栅相互连接后接地，所述第三声迹中的第一插指换能器、第二反射栅与第四声迹中的第一插指换能器、第二反射栅连接后设置为第三输入端IN3，所述第三声迹中的第二插指换能器、第四反射栅与第四声迹中的第二插指换能器、第四反射栅连接后设置为第三输出端OUT3。

4.根据权利要求3所述的一种附加通带的滤波器，其特征在于，所述第一反射栅、第二反射栅以所述第一插指换能器为轴对称布置，所述第四反射栅、第五反射栅以第二插指换能器为轴对称布置。

5.根据权利要求4所述的一种附加通带的滤波器，其特征在于，所述第一声迹、第二声迹、第三声迹的第三反射栅的一侧，所述第一声迹中，所述第一反射栅的一端设置有第一连接点，所述第二反射栅与所述第一插指换能器的下部连接后设置为第二连接点；所述第二声迹中，所述第一反射栅的一端设置有第三连接点，所述第一插指换能器的上部与所述第二反射栅的一端连接后设置为第四连接点，所述第一反射栅的另一端与所述第一插指换能器的下部连接后设置为第五连接点，所述第二反射栅的另一端设置有第六连接点；所述第三声迹中，所述第一反射栅与所述第一插指换能器的上部连接后设置有第七连接点，所述第二反射栅的一端设置有第八连接点，所述第一插指换能器的下部与所述第二反射栅的另一端连接后设置为第九连接点；所述第一频段中，所述第一连接点与所述第三连接点连接，所述第二连接点与所述第四连接点连接，所述第五连接点与所述第七连接点连接，所述第六连接点与所述第八连接点连接，所述第三反射栅的一侧的连接结构与另一侧的连接结构以所述第三反射栅为轴对称布置；所述第二频段中，所述第四声迹与第五声迹、第五声迹与第六声迹的连接结构分别与所述第一频段中的第一声迹与第二声迹、第三声迹与第四声迹的连接结构一致；所述第三频段中，所述第一声迹、第二声迹、第三声迹与所述第四声迹、第五声迹、第六声迹以所述第三输入端IN、第三输出端OUT为轴对称布置，所述第一声迹、第二声迹、第三声迹的连接结构与所述第一频段中的所述第一声迹、第二声迹、第三声迹的连接结构一致，所述第四声迹、第五声迹、第六声迹的连接结构与所述第二频段中的所述第四声迹、第五声迹、第六声迹的连接结构一致。

6.根据权利要求5所述的一种附加通带的滤波器，其特征在于，所述第一输入端口IN、第一输出端口OUT可以互为交换，所述第二输入端口、第二输出端口可以互为交换，所述第三输入端口与所述第三输出端口可以互为交换。

7.根据权利要求1或6任一项所述的一种附加通带的滤波器，其特征在于，所述第一声迹与第二声迹为上下对称结构，所述第四声迹与第五声迹为上下对称结构。

8.根据权利要求7所述的一种附加通带的滤波器，其特征在于，所述石英晶体封装于陶瓷壳体内，所述石英晶体通过铝线与所述陶瓷壳体相连。