CN112202417A - 一种低频集总参数带通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低频集总参数带通滤波器，包括PCB板和锡焊在所述PCB板上的LC谐振电路，所述LC谐振电路包括第一阶串联LC谐振电路，第二阶并联LC谐振电路，第三阶串联LC谐振电路，第四阶并联LC谐振电路，第五阶串联LC谐振电路，第六阶并联LC谐振电路，第七阶串联LC谐振电路。本发明通过七个LC谐振电路分别会对输入的射频信号进行选频滤波作用，通过七次的选频滤波器的效果叠加，再利用第四并联LC谐振电路中添加的串联电容电感引入的传输极点，使得LC低频带通滤波器的带外抑制性能在不增加滤波器阶数，影响滤波器带内损耗的情况下得到极大优化。
Description
技术领域
本发明涉及一种滤波器，具体涉及一种低频集总参数带通滤波器。
背景技术
目前在常用的无线通信系统结构中，滤波器是必不可少的组成部分主要用来进行频段选择和滤除。在LC带通滤波器的设计过程中，为了增大滤波器的带外抑制，最经常采用的方法是增加滤波器的阶数，此方法会使电路结构复杂，体积较大，增大滤波器的带内损耗，无法满足无线通信系统对滤波器性能的需求。
发明内容
本发明提供一种低频集总参数带通滤波器，使得LC低频带通滤波器的带外抑制性能在不增加滤波器阶数，影响滤波器带内损耗的情况下得到极大优化。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的；
本发明的实施例提供一种低频集总参数带通滤波器，包括PCB板和锡焊在所述PCB板上的LC谐振电路，所述LC谐振电路包括第一阶串联LC谐振电路，第二阶并联LC谐振电路，第三阶串联LC谐振电路，第四阶并联LC谐振电路，第五阶串联LC谐振电路，第六阶并联LC谐振电路，第七阶串联LC谐振电路；所述第一阶串联LC谐振电路、第三阶串联LC谐振电路、第五阶串联LC谐振电路、第七阶串联LC谐振电路按先后顺序依次串联，且所述第一阶串联LC谐振电路输入端连接射频输入端，所述第七阶串联LC谐振电路输出端连接射频输出端；所述第二阶并联LC谐振电路的输入端与所述第一阶串联LC谐振电路的输出端、所述第三阶串联谐振电路的输入端连接，所述第二阶并联LC谐振电路的输出端接地；所述第四阶并联LC谐振电路的输入端与所述第三阶串联LC谐振电路的输出端、所述第五阶串联谐振电路的输入端连接，所述第四阶并联LC谐振电路的输出端接地；所述第六阶并联LC谐振电路的输入端与所述第五阶串联LC谐振电路的输出端、所述第七阶串联谐振电路的输入端连接，所述第六阶并联LC谐振电路的输出端接地。
在本发明提供的实施例中，所述第一阶串联LC谐振电路包括串联的绕感线圈L1和电容C1；所述绕感线圈L1的输入端连接射频输入端，所述电容C2输出端与所述第二阶并联LC谐振电路的输入端和第三阶串联谐振电路的输入端连接。
在本发明提供的实施例中，所述第二阶并联LC谐振电路包括并联的绕感线圈L2和电容C2；所述绕感线圈L2和电容C2的输入端连接所述第一阶串联LC谐振电路的输出端、所述第三阶串联谐振电路的输入端连接，所述绕感线圈L2和电容C2的输出端接地。
在本发明提供的实施例中，所述第三阶串联LC谐振电路包括串联的绕感线圈L3和电容C3；所述绕感线圈L3的输入端与第一阶串联LC谐振电路的输出端、第二阶并联LC谐振电路的输入端连接，所述电容C3输出端与所述第四阶并联LC谐振电路的输入端和第五阶串联谐振电路的输入端连接。
在本发明提供的实施例中，所述第四阶并联LC谐振电路包括并联的第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元包括串联的绕感线圈L4和电容C4；所述第二谐振单元包括串联的绕感线圈L5和电容C5；所述绕感线圈L4和L5的输入端与第三阶串联LC谐振电路的输出端、第五阶串联LC谐振电路的输入端连接，所述电容C4和C5的输出端接地。
在本发明提供的实施例中，所述第五阶串联LC谐振电路包括串联的绕感线圈L6和电容C6；所述绕感线圈L6的输入端与第三阶串联LC谐振电路的输出端、第四阶并联LC谐振电路的输入端连接，所述电容C6输出端与所述第六阶并联LC谐振电路的输入端和第七阶串联谐振电路的输入端连接。
在本发明提供的实施例中，所述第六阶并联LC谐振电路包括并联的绕感线圈L7和电容C7；所述绕感线圈L7和电容C7的输入端连接所述第五阶串联LC谐振电路的输出端、所述第七阶串联谐振电路的输入端连接，所述绕感线圈L7和电容C7的输出端接地。
在本发明提供的实施例中，所述第七阶串联LC谐振电路包括串联的绕感线圈L7和电容C7；所述绕感线圈L7的输入端与第五阶串联LC谐振电路的输出端、第六阶并联LC谐振电路的输入端连接，所述电容C7输出端与射频输出端连接。
本发明与现有技术相比，本发明的第一串联LC谐振电路，第二并联LC谐振电路，第三串联LC谐振电路，第四并联LC谐振电路，第五串联LC谐振电路，第六并联LC谐振电路，第七串联LC谐振电路分别会对输入的射频信号进行选频滤波作用，通过七次的选频滤波器的效果叠加，再利用第四并联LC谐振电路中添加的串联电容电感引入的传输极点，使得LC低频带通滤波器的带外抑制性能在不增加滤波器阶数，影响滤波器带内损耗的情况下得到极大优化。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明带通滤波器的电路拓扑结构。
图2为本发明带通滤波器的参数曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供的低频集总参数带通滤波器，包括PCB板、电容、电感，电容、电感均通过锡焊固定于所述PCB板上；LC带通滤波器采用7阶LC椭圆函数滤波器，由8个0603封装绕线电感，8个0402封装陶瓷电容组成LC振荡电路，能够完成对北斗导航系统中46.52MHz窄带信号的滤波，通过在接地LC振荡电路中串联电容电感的方式，提升LC带通滤波器的传输性能，具有高抑制、低损耗的优点。
下面结合附图对本发明的技术方案进一步地描述。
如图1所示，本发明提供一种低频集总参数带通滤波器，包括PCB板和锡焊在所述PCB板上的LC谐振电路，所述LC谐振电路包括第一阶串联LC谐振电路1，第二阶并联LC谐振电路2，第三阶串联LC谐振电路3，第四阶并联LC谐振电路4，第五阶串联LC谐振电路5，第六阶并联LC谐振电路6，第七阶串联LC谐振电路7；所述第一阶串联LC谐振电路1、第三阶串联LC谐振电路3、第五阶串联LC谐振电路5、第七阶串联LC谐振电路7按先后顺序依次串联，且所述第一阶串联LC谐振电路1输入端连接射频输入端，所述第七阶串联LC谐振电路7输出端连接射频输出端；所述第二阶并联LC谐振电路2的输入端与所述第一阶串联LC谐振电路1的输出端、所述第三阶串联谐振电路3的输入端连接，所述第二阶并联LC谐振电路2的输出端接地；所述第四阶并联LC谐振电路4的输入端与所述第三阶串联LC谐振电路3的输出端、所述第五阶串联谐振电路5的输入端连接，所述第四阶并联LC谐振电路4的输出端接地；所述第六阶并联LC谐振电路6的输入端与所述第五阶串联LC谐振电路5的输出端、所述第七阶串联谐振电路7的输入端连接，所述第六阶并联LC谐振电路6的输出端接地。
在本发明提供的实施例中，所述第一阶串联LC谐振电路包括串联的绕感线圈L1和电容C1；所述绕感线圈L1的输入端连接射频输入端，所述电容C2输出端与所述第二阶并联LC谐振电路的输入端和第三阶串联谐振电路的输入端连接。
在本发明提供的实施例中，所述第二阶并联LC谐振电路包括并联的绕感线圈L2和电容C2；所述绕感线圈L2和电容C2的输入端连接所述第一阶串联LC谐振电路的输出端、所述第三阶串联谐振电路的输入端连接，所述绕感线圈L2和电容C2的输出端接地。
在本发明提供的实施例中，所述第三阶串联LC谐振电路包括串联的绕感线圈L3和电容C3；所述绕感线圈L3的输入端与第一阶串联LC谐振电路的输出端、第二阶并联LC谐振电路的输入端连接，所述电容C3输出端与所述第四阶并联LC谐振电路的输入端和第五阶串联谐振电路的输入端连接。
在本发明提供的实施例中，所述第四阶并联LC谐振电路包括并联的第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元包括串联的绕感线圈L4和电容C4；所述第二谐振单元包括串联的绕感线圈L5和电容C5；所述绕感线圈L4和L5的输入端与第三阶串联LC谐振电路的输出端、第五阶串联LC谐振电路的输入端连接，所述电容C4和C5的输出端接地。
所述第四阶并联LC谐振电路通过并联的第一谐振单元和第二谐振单元能够提升滤波器的带外抑制性能。
在本发明提供的实施例中，所述第五阶串联LC谐振电路包括串联的绕感线圈L6和电容C6；所述绕感线圈L6的输入端与第三阶串联LC谐振电路的输出端、第四阶并联LC谐振电路的输入端连接，所述电容C6输出端与所述第六阶并联LC谐振电路的输入端和第七阶串联谐振电路的输入端连接。
在本发明提供的实施例中，所述第六阶并联LC谐振电路包括并联的绕感线圈L7和电容C7；所述绕感线圈L7和电容C7的输入端连接所述第五阶串联LC谐振电路的输出端、所述第七阶串联谐振电路的输入端连接，所述绕感线圈L7和电容C7的输出端接地。
在本发明提供的实施例中，所述第七阶串联LC谐振电路包括串联的绕感线圈L7和电容C7；所述绕感线圈L7的输入端与第五阶串联LC谐振电路的输出端、第六阶并联LC谐振电路的输入端连接，所述电容C7输出端与射频输出端连接。
如图2所示，可以看出在带通滤波器中心频率42.56MHz处，带内损耗为1.8dB，控制在2dB以内，在中心频率正负5MHz带宽内，带内损耗在1.8－2.2dB范围内波动，且带内回波均在－15dB以下。在距离中心频率正负23MHz处的带外抑制可以达到－50dB以下，实现了带通滤波器的低损耗，高抑制的设计要求。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种低频集总参数带通滤波器，包括PCB板和锡焊在所述PCB板上的谐振电路，其特征在于，所述谐振电路包括第一阶串联谐振电路，第二阶并联谐振电路，第三阶串联谐振电路，第四阶并联谐振电路，第五阶串联谐振电路，第六阶并联谐振电路，第七阶串联谐振电路；
所述第一阶串联谐振电路、第三阶串联谐振电路、第五阶串联谐振电路、第七阶串联谐振电路按先后顺序依次串联，且所述第一阶串联谐振电路输入端连接射频输入端，所述第七阶串联谐振电路输出端连接射频输出端；
所述第二阶并联谐振电路的输入端与所述第一阶串联谐振电路的输出端、所述第三阶串联谐振电路的输入端连接，所述第二阶并联谐振电路的输出端接地；
所述第四阶并联谐振电路的输入端与所述第三阶串联谐振电路的输出端、所述第五阶串联谐振电路的输入端连接，所述第四阶并联谐振电路的输出端接地；
所述第六阶并联谐振电路的输入端与所述第五阶串联谐振电路的输出端、所述第七阶串联谐振电路的输入端连接，所述第六阶并联谐振电路的输出端接地。
2.如权利要求1所述的低频集总参数带通滤波器，其特征在于，所述第一阶串联谐振电路包括串联的绕感线圈L1和电容C1；
所述绕感线圈L1的输入端连接射频输入端，所述电容C2输出端与所述第二阶并联谐振电路的输入端和第三阶串联谐振电路的输入端连接。
3.如权利要求1所述的低频集总参数带通滤波器，其特征在于，所述第二阶并联谐振电路包括并联的绕感线圈L2和电容C2；
所述绕感线圈L2和电容C2的输入端连接所述第一阶串联谐振电路的输出端、所述第三阶串联谐振电路的输入端连接，所述绕感线圈L2和电容C2的输出端接地。
4.如权利要求1所述的低频集总参数带通滤波器，其特征在于，所述第三阶串联谐振电路包括串联的绕感线圈L3和电容C3；
所述绕感线圈L3的输入端与第一阶串联谐振电路的输出端、第二阶并联谐振电路的输入端连接，所述电容C3输出端与所述第四阶并联谐振电路的输入端和第五阶串联谐振电路的输入端连接。
5.如权利要求1所述的低频集总参数带通滤波器，其特征在于，所述第四阶并联谐振电路包括并联的第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元包括串联的绕感线圈L4和电容C4；所述第二谐振单元包括串联的绕感线圈L5和电容C5；
所述绕感线圈L4和L5的输入端与第三阶串联谐振电路的输出端、第五阶串联谐振电路的输入端连接，所述电容C4和C5的输出端接地。
6.如权利要求1所述的低频集总参数带通滤波器，其特征在于，所述第五阶串联谐振电路包括串联的绕感线圈L6和电容C6；
所述绕感线圈L6的输入端与第三阶串联谐振电路的输出端、第四阶并联谐振电路的输入端连接，所述电容C6输出端与所述第六阶并联谐振电路的输入端和第七阶串联谐振电路的输入端连接。
7.如权利要求1所述的低频集总参数带通滤波器，其特征在于，所述第六阶并联谐振电路包括并联的绕感线圈L7和电容C7；
所述绕感线圈L7和电容C7的输入端连接所述第五阶串联谐振电路的输出端、所述第七阶串联谐振电路的输入端连接，所述绕感线圈L7和电容C7的输出端接地。
8.如权利要求1所述的低频集总参数带通滤波器，其特征在于，所述第七阶串联谐振电路包括串联的绕感线圈L7和电容C7；
所述绕感线圈L7的输入端与第五阶串联谐振电路的输出端、第六阶并联谐振电路的输入端连接，所述电容C7输出端与射频输出端连接。
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