CN110912527A - 带通滤波器 - Google Patents

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CN110912527A CN201910418186.5A CN201910418186A CN110912527A CN 110912527 A CN110912527 A CN 110912527A CN 201910418186 A CN201910418186 A CN 201910418186A CN 110912527 A CN110912527 A CN 110912527A
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Abstract

本发明提供一种带通滤波器，所述带通滤波器包括：第一电路单元，包括设置在第一端子和第二端子之间的第一串联LC谐振电路；第二电路单元，设置在所述第一电路单元和所述第二端子之间，并且包括第一并联LC谐振电路；以及第三电路单元，设置在所述第一端子和地之间，并且包括第二串联LC谐振电路，其中，所述第一电路单元的谐振频率处于通频带中。

Description

带通滤波器
本申请要求于2018年9月17日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0110953号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种带通滤波器。
背景技术
通信系统可通过在指定频带中发送和接收无线射频信号来执行无线通信。例如，通信系统可使用滤波器在指定频带中发送和接收无线射频信号。
根据频带，可实施LC谐振滤波器、陶瓷滤波器、声表面波滤波器或体声波滤波器以发送和接收无线射频信号。
LC谐振滤波器包括串联LC谐振电路或并联LC谐振电路，并且通过串联LC谐振或并联LC谐振对无线射频信号进行滤波。LC谐振滤波器可具有设置在并联臂上的串联LC谐振电路和设置在串联臂上的并联LC谐振电路，并且根据形成的传输零点，确定阻频带和通频带。
发明内容
提供本发明内容以按照简化形式介绍选择的构思，以下在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种带通滤波器包括：第一电路单元，包括设置在第一端子和第二端子之间的第一串联LC谐振电路；第二电路单元，设置在所述第一电路单元和所述第二端子之间，并且包括第一并联LC谐振电路；以及第三电路单元，设置在所述第一端子和地之间，并且包括第二串联LC谐振电路，其中，所述第一电路单元的谐振频率处于通频带中。
所述通频带可由所述第二电路单元的衰减区和所述第三电路单元的衰减区确定。
所述带通滤波器还可包括：第四电路单元，设置在所述地与所述第一电路单元和所述第二电路单元的连接节点之间，并且包括第三串联LC谐振电路。
所述带通滤波器还可包括：第五电路单元，设置在所述第二端子和所述地之间，并且包括第四串联LC谐振电路。
所述带通滤波器还可包括：第五电路单元，设置在所述第一电路单元和所述第一端子之间，并且包括第二并联LC谐振电路。
所述带通滤波器还可包括：第四电路单元，设置在所述第二端子和所述地之间，并且包括第三串联LC谐振电路。
所述带通滤波器还可包括：第六电路单元，设置在所述第一电路单元和所述第一端子之间，并且包括第二并联LC谐振电路。
在另一总体方面，一种带通滤波器包括：串联电路单元和并联电路单元，其中，所述串联电路单元中的一个串联电路单元包括串联LC谐振电路，并且所述一个串联电路单元的谐振频率处于所述带通滤波器的通频带中。
所述通频带可由所述并联电路单元的衰减区和所述串联电路单元中的除了所述一个串联电路单元之外的一些串联电路单元的衰减区确定。
所述一些串联电路单元中的每个可包括并联LC谐振电路。
所述并联电路单元中的每个可包括串联LC谐振电路。
在所述串联电路单元中，除了所述一个串联电路单元之外的另一串联电路单元可包括串联LC谐振电路。所述另一串联电路单元的谐振频率可处于所述通频带中。
所述一个串联电路单元的所述谐振频率和所述另一串联电路单元的所述谐振频率可彼此不同。
所述一个串联电路单元的所述谐振频率和所述另一串联电路单元的所述谐振频率可相同。
所述串联电路单元可包括设置在第一端子和第二端子之间的第一串联电路单元和第二串联电路单元。所述第一串联电路单元和所述第二串联电路单元中的至少一个可包括串联LC谐振电路。
所述串联电路单元可包括：第三电路单元，设置在所述第一端子和所述第一电路单元之间；以及第四电路单元，设置在所述第二端子和所述第二电路单元之间。所述第三电路单元和所述第四电路单元中的至少一个可包括并联LC谐振电路。
所述串联电路单元还可包括设置在所述第一电路单元和所述第二电路单元之间的电容器。
除了所述电容器之外的所述串联电路单元和所述并联电路单元可相对于所述电容器对称地设置。
通过以下具体实施方式、附图以及权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1至图3是根据实施例的带通滤波器的电路图。
图4和图5是根据包括对图1的实施例的变型的实施例的带通滤波器的电路图。
图6是示出根据图4和图5中的实施例的带通滤波器的插入损耗特性的曲线图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型及等同物将是显而易见的。例如，在此所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可对在此所描述的操作的顺序做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
在此所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此所描述的示例。更确切地说，已经提供了在此所描述的示例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域普通技术人员传达本公开的全部范围。
这里，应注意，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这种特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。
在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在此使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此所描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
在此使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
可按照在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合在此描述的示例的特征。此外，尽管在此描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其他构造是可行的。
图1至图3是根据各种实施例的带通滤波器的电路图。
参照图1，带通滤波器10可包括至少一个串联电路单元(例如，第一电路单元100和第二电路单元200)和至少一个并联电路单元(例如，第三电路单元300、第四电路单元400和第五电路单元500)。所述至少一个串联电路单元中的一个串联电路单元(例如，第一电路单元100)可以是串联LC谐振电路，所述至少一个串联电路单元中的除了所述一个串联电路单元之外的一些串联电路单元或另一串联电路单元(例如，第二电路单元200)可包括并联LC谐振电路或串联LC谐振电路，并且所述一个串联电路单元的谐振频率可处于带通滤波器10的通频带内。所述通频带可由所述一些串联电路单元的衰减区以及并联电路单元的衰减区确定。
具体地，带通滤波器10可包括设置在第一端子1和第二端子2之间的第一电路单元100、第二电路单元200和第三电路单元300，并且还可包括第四电路单元400和第五电路单元500中的至少一个。
第一电路单元100和第二电路单元200可设置在第一端子1和第二端子2之间。第三电路单元300可设置在第一端子1和地之间(例如，在地与第一电路单元100和第一端子1的连接节点之间)。第四电路单元400可设置在地与第一电路单元100和第二电路单元200的连接节点之间。第五电路单元500可设置在第二端子2和地之间(例如，在地与第二电路单元200和第二端子2的连接节点之间)。详细地，第一电路单元100和第二电路单元200可被理解为串联电路单元，并且第三电路单元300、第四电路单元400和第五电路单元500可被理解为并联电路单元。
第一电路单元100可包括第一LC谐振电路，第一LC谐振电路包括彼此串联连接的电感器L1和电容器C1，并且第二电路单元200可包括第二LC谐振电路，第二LC谐振电路包括彼此并联连接的电感器L2和电容器C2。
第三电路单元300可包括第三LC谐振电路，第三LC谐振电路包括彼此串联连接的电感器L3和电容器C3，第四电路单元400可包括第四LC谐振电路，第四LC谐振电路包括彼此串联连接的电感器L4和电容器C4，并且第五电路单元500可包括第五LC谐振电路，第五LC谐振电路包括彼此串联连接的电感器L5和电容器C5。另外，第五LC谐振电路可设置在第一电路单元100和第一端子之间，第五LC谐振电路可以是并联LC谐振电路，并且可包括彼此并联连接的电感器和电容器。
当第二电路单元200的彼此并联连接的电感器L2和电容器C2并联谐振时，可阻挡在第一端子和第二端子之间传输的信号。因此，第二电路单元200可通过并联LC谐振形成衰减区f2。
当第三电路单元300的彼此串联连接的电感器L3和电容器C3串联谐振时，在第一端子和第二端子之间传输的信号可被旁路到地。因此，第三电路单元300可通过串联LC谐振形成衰减区f3。
当第四电路单元400的彼此串联连接的电感器L4和电容器C4串联谐振时，在第一端子和第二端子之间传输的信号可被旁路到地。因此，第四电路单元400可通过串联LC谐振形成衰减区f4。
当第五电路单元500的彼此串联连接的电感器L5和电容器C5串联谐振时，在第一端子和第二端子之间传输的信号可被旁路到地。因此，第五电路单元500可通过串联LC谐振形成衰减区f5。
带通滤波器10的通频带和阻频带可由分别通过第二电路单元200、第三电路单元300、第四电路单元400和第五电路单元500形成的衰减区f2、f3、f4和f5确定。例如，带通滤波器10的通频带可由衰减区f2和f3确定。
当第一电路单元100的彼此串联连接的电感器L1和电容器C1串联谐振时，在第一端子和第二端子之间传输的信号可通过第一电路单元100。设置在串联臂上的第一电路单元100的谐振频率可在带通滤波器10的通频带中。
根据图1中描述的实施例，设置在串联臂上并且包括串联LC谐振电路的第一电路单元100的谐振频率可形成在带通滤波器10的通频带中，以减小通频带中的射频信号的插入损耗。
图1中的第二电路单元200、第三电路单元300、第四电路单元400和第五电路单元500可根据所设计的通频带适当地变型。
例如，参照图2，根据所设计的通频带，图1的第五电路单元500可在滤波器10a中省略。在根据图3中示出的另一示例的滤波器10b中，除了省略图1的第五电路单元500之外，具有与第二电路单元200相同的电感器和电容器的配置的第六电路单元600可附加地设置在第一端子1和第一电路单元100之间。也就是说，第六电路单元600可包括彼此并联连接的电感器L6和电容器C6。可选地，还可以省略图3中示出的第四电路单元400。再者，第四电路单元400也可设置在第二端子和地之间，并且可包括串联LC谐振电路。
根据实施例，带通滤波器可以以级联方式重复地连接。根据另一实施例，电容器可设置在以级联方式连接的带通滤波器之间以改善Q因数。
此外，根据实施例，带通滤波器可相对于特定点对称地设置。根据其他实施例，带通滤波器可相对于附加设置的电容器对称地设置以改善Q因数。
下面将详细描述另外的实施例，为了提高简洁性，重点放在根据图1的带通滤波器10上。然而，以下的描述仍然可分别应用于根据图2和图3中的实施例的带通滤波器10a和10b。
图4和图5分别是根据包括对图1的实施例的变型的实施例的带通滤波器10c和10d的电路图。
由于根据图4和图5中的实施例的带通滤波器10c和10d与根据图1中的实施例的带通滤波器10类似，因此以下将给出重点放在差异上的描述。
参照图4，带通滤波器10c可包括分别与图1中的第一电路单元100、第二电路单元200、第三电路单元300、第四电路单元400和第五电路单元500类似地配置的第一电路单元100a、第二电路单元200a、第三电路单元300a、第四电路单元400a和第五电路单元500a。带通滤波器10c还可包括分别与图1中的第一电路单元100、第二电路单元200、第三电路单元300、第四电路单元400和第五电路单元500类似地配置的第六电路单元100b、第七电路单元200b、第八电路单元300b、第九电路单元400b和第十电路单元500b。
图4中的第一电路单元100a、第二电路单元200a、第三电路单元300a、第四电路单元400a和第五电路单元500a分别包括分别与图1中的第一电路单元100、第二电路单元200、第三电路单元300、第四电路单元400和第五电路单元500中包括的电容器和电感器相对应的电容器和电感器。因此，第一电路单元100a、第二电路单元200a、第三电路单元300a、第四电路单元400a和第五电路单元500a中的电容器和电感器在图4中通过与图1中的对应的电容器和电感器的附图标记类似的附图标记来表示，但另外地包括字母“a”。
图4中的第六电路单元100b、第七电路单元200b、第八电路单元300b、第九电路单元400b和第十电路单元500b分别包括分别与图1中的第一电路单元100、第二电路单元200、第三电路单元300、第四电路单元400和第五电路单元500中包括的电容器和电感器相对应的电容器和电感器。因此，第六电路单元100b、第七电路单元200b、第八电路单元300b、第九电路单元400b和第十电路单元500b中的电容器和电感器在图4中通过与图1中的对应的电容器和电感器的附图标记类似的附图标记来表示，但另外地包括字母“b”。
例如，第一电路单元100a、第二电路单元200a、第三电路单元300a、第四电路单元400a和第五电路单元500a可与第六电路单元100b、第七电路单元200b、第八电路单元300b、第九电路单元400b和第十电路单元500b对称地设置。
此外，带通滤波器10c可另外包括电容器C。当带通滤波器10c另外包括电容器C时，第一电路单元100a、第二电路单元200a、第三电路单元300a、第四电路单元400a和第五电路单元500a可与第六电路单元100b、第七电路单元200b、第八电路单元300b、第九电路单元400b和第十电路单元500b相对于电容器C对称地设置。
例如，第一电路单元100a的谐振频率和第六电路单元100b的谐振频率可在带通滤波器10c的通频带中，并且第一电路单元100a的谐振频率和第六电路单元100b的谐振频率可彼此不同。
通频带中的第一电路单元100a的谐振频率和第六电路单元100b的谐振频率可被设计为彼此不同，以有效地降低通频带中的射频信号的插入损耗。或者，根据另一实施例，第一电路单元100a的谐振频率和第六电路单元100b的谐振频率可被设计为相同。
尽管在上述实施例中，第一电路单元100a、第二电路单元200a、第三电路单元300a、第四电路单元400a和第五电路单元500a与第六电路单元100b、第七电路单元200b、第八电路单元300b、第九电路单元400b和第十电路单元500b对称地设置，但是根据另一实施例，可省略一些电路单元。例如，在第一电路单元100a、第二电路单元200a、第三电路单元300a、第四电路单元400a和第五电路单元500a中，可省略第五电路单元500a，并且在第六电路单元100b、第七电路单元200b、第八电路单元300b、第九电路单元400b和第十电路单元500b中，可省略第七电路单元200b。
参照图5，除了带通滤波器10d包括第六电路单元100b'而不是带通滤波器10c中的第六电路单元100b之外，带通滤波器10d类似于图4的带通滤波器10c。第六电路单元100b'省略第六电路单元100b的电感器L1b，并且仅包括电容器C1b。
图6是示出分别根据图4和图5中的实施例的带通滤波器10c和10d的插入损耗特性的曲线图。
参照图4至图6，第二电路单元200a、第三电路单元300a、第四电路单元400a和第五电路单元500a分别形成第2a衰减区f2a、第3a衰减区f3a、第4a衰减区f4a和第5a衰减区f5a。第七电路单元200b、第八电路单元300b、第九电路单元400b和第十电路单元500b分别形成第2b衰减区f2b、第3b衰减区f3b、第4b衰减区f4b和第5b衰减区f5b。
通频带可由第2a衰减区f2a、第3a衰减区f3a、第4a衰减区f4a、第5a衰减区f5a、第2b衰减区f2b、第3b衰减区f3b、第4b衰减区f4b和第5b衰减区f5b确定。
表1示出根据图4和图5中的实施例的通频带中的插入损耗特性的数据。表1中的比较示例仅包括图4的实施例的第一电路单元100a和第六电路单元100b。
[表1]
3.3[GHz] 3.4[GHz] 3.8[GHz] 4.2[GHz]
图4的实施例 2.006 1.482 0.930 1.076
图5的实施例 2.034 1.567 0.982 1.022
比较示例 2.817 2.160 1.067 1.433
参照表1，图4和图5的实施例的插入损耗低于比较示例的插入损耗。根据一个实施例，设置在串联臂上的串联LC谐振电路的谐振频率形成在带通滤波器10c或10d的通频带中，因此可降低射频信号的插入损耗。
此外，图4的实施例可比图5的实施例更有效地降低通频带中的无线射频信号的插入损耗，图5的实施例包括第六电路单元100b'，第六电路单元100b'仅包括电容器C1b。
根据在此公开的实施例，带通滤波器可有效地降低插入损耗。
虽然本公开包括特定的示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式和细节上的各种改变。在此所描述的示例将仅被视为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或者电路中的组件，和/或用其他组件或者它们的等同物来替换或者补充描述的系统、架构、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为被包括在本公开中。

Claims (18)

1.一种带通滤波器，包括：
第一电路单元，包括设置在第一端子和第二端子之间的第一串联LC谐振电路；
第二电路单元，设置在所述第一电路单元和所述第二端子之间，并且包括第一并联LC谐振电路；以及
第三电路单元，设置在所述第一端子和地之间，并且包括第二串联LC谐振电路，
其中，所述第一电路单元的谐振频率处于通频带中。
2.根据权利要求1所述的带通滤波器，其中，所述通频带由所述第二电路单元的衰减区和所述第三电路单元的衰减区确定。
3.根据权利要求1所述的带通滤波器，所述带通滤波器还包括：第四电路单元，设置在所述地与所述第一电路单元和所述第二电路单元的连接节点之间，并且包括第三串联LC谐振电路。
4.根据权利要求3所述的带通滤波器，所述带通滤波器还包括：第五电路单元，设置在所述第二端子和所述地之间，并且包括第四串联LC谐振电路。
5.根据权利要求3所述的带通滤波器，所述带通滤波器还包括：第五电路单元，设置在所述第一电路单元和所述第一端子之间，并且包括第二并联LC谐振电路。
6.根据权利要求1所述的带通滤波器，所述带通滤波器还包括：第四电路单元，设置在所述第二端子和所述地之间，并且包括第三串联LC谐振电路。
7.根据权利要求1所述的带通滤波器，所述带通滤波器还包括：第六电路单元，设置在所述第一电路单元和所述第一端子之间，并且包括第二并联LC谐振电路。
8.一种带通滤波器，包括：
串联电路单元和并联电路单元，
其中，所述串联电路单元中的一个串联电路单元包括串联LC谐振电路，并且所述一个串联电路单元的谐振频率处于所述带通滤波器的通频带中。
9.根据权利要求8所述的带通滤波器，其中，所述通频带由所述并联电路单元的衰减区和所述串联电路单元中的除了所述一个串联电路单元之外的一些串联电路单元的衰减区确定。
10.根据权利要求9所述的带通滤波器，其中，所述一些串联电路单元中的每个包括并联LC谐振电路。
11.根据权利要求9所述的带通滤波器，其中，所述并联电路单元中的每个包括串联LC谐振电路。
12.根据权利要求8所述的带通滤波器，其中，在所述串联电路单元中，除了所述一个串联电路单元之外的另一串联电路单元包括串联LC谐振电路，并且所述另一串联电路单元的谐振频率处于所述通频带中。
13.根据权利要求12所述的带通滤波器，其中，所述一个串联电路单元的所述谐振频率和所述另一串联电路单元的所述谐振频率彼此不同。
14.根据权利要求12所述的带通滤波器，其中，所述一个串联电路单元的所述谐振频率和所述另一串联电路单元的所述谐振频率相同。
15.根据权利要求8所述的带通滤波器，其中，所述串联电路单元包括设置在第一端子和第二端子之间的第一串联电路单元和第二串联电路单元，并且所述第一串联电路单元和所述第二串联电路单元中的至少一个包括串联LC谐振电路。
16.根据权利要求15所述的带通滤波器，其中，所述串联电路单元还包括：第三电路单元，设置在所述第一端子和所述第一电路单元之间；以及第四电路单元，设置在所述第二端子和所述第二电路单元之间，并且所述第三电路单元和所述第四电路单元中的至少一个包括并联LC谐振电路。
17.根据权利要求15所述的带通滤波器，其中，所述串联电路单元还包括设置在所述第一电路单元和所述第二电路单元之间的电容器。
18.根据权利要求17所述的带通滤波器，其中，除了所述电容器之外的所述串联电路单元和所述并联电路单元相对于所述电容器对称地设置。
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