CN114070221A - 一种滤波器电路及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种滤波器电路及电子设备,涉及滤波器领域。该滤波器电路包括滤波器和抑制环,抑制环环绕设置于滤波器的外围,滤波器包括若干个接地端口,各接地端口均与抑制环电连接,各接地端口接地。通过在滤波器的外围设置抑制环,并将各接地端口与抑制环连接后再接地,可以大幅改善滤波器的带外抑制能力。

Description

一种滤波器电路及电子设备
技术领域
本发明涉及滤波器领域,具体而言,涉及一种滤波器电路及电子设备。
背景技术
滤波器是射频系统中必不可少的关键部件之一,主要是用来作频率选择,使得让需要的频率信号通过而反射不需要的干扰频率信号。
带外抑制是指滤波器对通带以外的信号的抑制程度,滤波器的带外抑制性能是一个重要影响指标,带外抑制性能的好坏会直接影响整个通信系统的性能的好坏,而现有的滤波器往往不能有效地提高带外抑制的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种滤波器电路及电子设备,其能够有效地改善滤波器的带外抑制能力。
为了实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种滤波器电路,所述滤波器电路包括滤波器和抑制环;
所述抑制环环绕设置于所述滤波器的外围;
所述滤波器包括若干个接地端口,各所述接地端口均与所述抑制环电连接,各所述接地端口接地。
可选的,所述滤波器电路还包括若干个电感,各所述电感均设置于所述抑制环外侧,各所述接地端口通过所述电感接地。
可选的,所述滤波器为声波滤波器。
可选的,所述滤波器为多频滤波器。
可选的,所述滤波器为单频滤波器。
可选的,所述抑制环为金属环。
可选的,所述抑制环为铝环。
可选的,所述抑制环的宽度为10um。
可选的,所述抑制环的厚度与所述滤波器的厚度相同。
第二方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括所述的滤波器电路。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本申请提供了一种滤波器电路及电子设备,该滤波器电路包括滤波器和抑制环,抑制环环绕设置于滤波器的外围,滤波器包括若干个接地端口,各接地端口均与抑制环电连接,各接地端口接地。通过在滤波器的外围设置抑制环,并将各接地端口与抑制环连接后再接地,可以大幅改善滤波器的带外抑制能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的滤波器电路的电路图之一;
图2为本申请实施例提供的滤波器电路的电路图之二;
图3为本申请实施例提供的性能参数比较图。
图标:100-滤波器电路;10-滤波器;20-抑制环。
具体实施方式
正如背景技术中所记载的,滤波器是射频系统中必不可少的关键部件之一,主要是用来作频率选择,使得让需要的频率信号通过而反射不需要的干扰频率信号。
带外抑制是指滤波器对通带以外的信号的抑制程度,滤波器的带外抑制性能是一个重要影响指标,带外抑制性能的好坏会直接影响整个通信系统的性能的好坏,而现有的滤波器往往不能有效地提高带外抑制的性能。
针对现有技术所存在的问题,均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果,因此,上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案,都应该是发明人在发明过程中做出的贡献。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
为了更好的理解本申请实施例提供的技术方案,下面对本申请中可能涉及到的一些专业术语作详细的介绍。
滤波器:滤波器是射频系统中必不可少的关键部件之一,主要是用来作频率选择,让需要的频率信号通过而反射不需要的干扰频率信号。
经典的滤波器应用实例是接收机或者发射机前端。
滤波器被广泛应用在接收机中的射频、中频以及基带部分,虽然随着数字技术的发展,采用数字滤波器取代基带部分甚至中频部分的模拟滤波器,但是,射频部分的滤波器仍然不可替代。因此,滤波器是射频系统中必不可少的关键性部件之一。
目前,滤波器的分类有很多种方法,例如:
按频率选择的特性可以分为:低通、高通、带通、带阻滤波器等;
按实现方式可以分为:LC滤波器,声表面波或体声波滤波器、螺旋滤波器、介质滤波器、腔体滤波器、高温超导滤波器以及平面结构滤波器等。
按不同的频率响应函数可以分为:切比雪夫、广义切比雪夫、巴特沃斯、高斯、贝塞尔函数、椭圆函数等。
滤波器的众多分类方法所描述的滤波器不同的众多特征,集中体现出了实际工程应用中对滤波器的需求是需要综合考量的,也就是说对于用户需求来做设计时,需要综合考虑用户需求。
滤波器选择时,首先需要确定的就是应该使用低通、高通、带通还是带阻的滤波器。
最常用的滤波器是低通跟带通。低通在混频器部分的镜像抑制、频率源部分的谐波抑制等有广泛应用。带通在接收机前端信号选择、发射机功放后杂散抑制、频率源杂散抑制等方面广泛使用。
滤波器在微波射频系统中广泛应用,作为一功能性部件,必然有其对应的电性能指标用于描述系统对该部件的性能需求。
对应不同的应用场合,对滤波器某些电器性能特性有不同的要求。
下面选择部分滤波器的电性能技术指标作详细的介绍:
阶数(级数):对于高通和低通滤波器来讲,阶数就是滤波器中电容、电感的个数总和。对于带通滤波器来讲,阶数是并联谐振器的总数;对于带阻滤波器来讲,阶数是串联谐振器与并联谐振器的总数。通常来讲,滤波器往往是多阶的,其接地的端口也是多个的。
带外抑制:滤波器通带频率范围以外的“衰减量”,表征滤波器对不需要的频率信号的选择能力。
请结合参阅图1,本申请实施例提供了一种滤波器电路100,能够有效地改善滤波器10的带外抑制能力。
该滤波器电路100包括滤波器10和抑制环20。
抑制环20环绕设置于滤波器10的外围。
滤波器10包括若干个接地端口,各接地端口均与抑制环20电连接,各接地端口接地。
本实施例提供的滤波器电路100,通过在滤波器10的外围设置抑制环20,并将各接地端口与抑制环20连接后再接地,可以大幅改善滤波器10的带外抑制能力。
需要说明的是,本实施例中的若干个接地端口,可以是一个也可以是多个接地端口,在实际应用中,由于滤波器10往往是多阶的,所以接地端口往往也是多个,图1仅仅是以三个接地端口为例,并不代表只能有三个接地端口。
可以理解的是,本申请实施例提供的滤波器电路100中还包括其他的集总元件,集总元件可以根据实际需要进行选择,在本实施例中不再赘述。
本实施例中的抑制环20环绕设置在滤波器10的外围,所谓的环绕设置可以是抑制环20与滤波器10的外围平行环绕设置,也可以是其他的环绕方式。
请结合参阅图2,在另外一种可能的实现方式中,滤波器电路100还包括若干个电感,各电感均设置于抑制环20外侧,各接地端口通过各电感接地。
需要说明的是,在本实施例中,电感的个数是与接地端口的个数是对应的,各电感均起到接地电感的作用。
在另外一种可选的实施方式中,滤波器10为声波滤波器。
声波滤波器可以是SAW声表面波滤波器。
SAW声表面波滤波器是利用压电陶瓷、铌酸锂、石英等压电石英晶体振荡器材料的压电效应和声表面波传播的物理特性制成的一种换能式无源带通滤波器,是一种采用石英晶体、压电陶瓷等压电材料,利用其压电效应和声表面波传播的物理特性而制成的滤波专用器件。
SAW声表面波滤波器广泛应用于彩色电视机、手机、GPS定位、卫星通讯和有线电视等电器设备。
也可以是BAW滤波器。
相比SAW声表面波滤波器,BAW滤波器更适合于高频率。跟SAW/TC-SAW filter一样,BAW滤波器的大小也随着频率增加而减少。另外,BAW滤波器有对温度变化不敏感,插入损耗小,带外衰减大等优点。
虽然SAW和TC-SAW滤波器非常适合约1.5GHz以内的应用,但高于1.5GHz时,BAW滤波器非常具有性能优势,BAW滤波器的尺寸还随频率升高而缩小,这使它非常适合要求非常苛刻的3G和4G应用。此外,即便在高宽带设计中,BAW对温度变化也不那么敏感,同时它还具有极低的损耗和非常陡峭的滤波器裙边。
还可以是FBAR滤波器。
FBAR滤波器是film bulk acoustic resonator滤波器的简称,译为薄膜腔声谐振滤波器,FBAR滤波器不同于以前的滤波器,是使用硅底板、借助mems技术以及薄膜技术而制造出来的,现阶段的FBAR滤波器已经具备了略高于普通saw滤波器的特性。
FBAR滤波器在下一代无线通信和无线接入产品中的应用,当今的无线移动产品除了对体积,省电要求越来越高之外,更朝着多功能,多频段,多系统,多协议的融合与集成。当今的无线移动产品除了对体积,省电要求越来越高之外,更朝着多功能,多频段,多系统,多协议的融合与集成的方向发展。如:gsm,cdma,wcdma与gps,bluetooth,wifi,wimax等不同功能组合在一台产品上。这对设计和大批量生产也提出了挑战,设计者选择方案时应考虑技术的成熟和可持续性。
需要说明的是,在本实施例中,滤波器10包括但不限于上述的SAW、BAW以及FBAR滤波器,也可以是其他任何形式的声波滤波器。
请结合参阅图3,图3为实验获取的本申请实施例提供的滤波器电路100与传统电路的性能参数比较图,图中实线为滤波器电路100的性能参数曲线,虚线为传统电路的性能参数曲线。通过实验证明,本申请的性能参数明显优于传统电路的性能参数,本申请实施例提供的滤波器电路100能够大幅提高滤波器的带外抑制能力。
可选的,滤波器10为多频滤波器。
可选的,滤波器10为单频滤波器。
在另外一种可能的实现方式中,抑制环20为金属环。
作为一种优选的实施方式,抑制环20为铝环。
在另外一种可选的实施方式中,抑制环20的宽度为10um。
需要说明的是,本实施例中抑制环20的宽度为10um只是一种优选的实施方式。再具体的应用场景中,抑制环20的宽度可以依据工艺的精度和滤波器10的带外抑制规格进行设计。
可选的,抑制环20的厚度与滤波器10的厚度相同。
本申请还提供了一种电子设备,包括上述的滤波器电路100。
需要说明的是,在本实施例中滤波器10的都是为芯片结构,抑制环20与滤波器10采用相同的厚度,可以有效地提高带外抑制的效果。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种滤波器电路,其特征在于,所述滤波器电路包括滤波器和抑制环;
所述抑制环环绕设置于所述滤波器的外围;
所述滤波器包括若干个接地端口,各所述接地端口均与所述抑制环电连接,各所述接地端口接地。
2.根据权利要求1所述的滤波器电路,其特征在于,所述滤波器电路还包括若干个电感,各所述电感均设置于所述抑制环外侧,各所述接地端口通过所述电感接地。
3.根据权利要求1所述的滤波器电路,其特征在于,所述滤波器为声波滤波器。
4.根据权利要求1所述的滤波器电路,其特征在于,所述滤波器为多频滤波器。
5.根据权利要求1所述的滤波器电路,其特征在于,所述滤波器为单频滤波器。
6.根据权利要求1所述的滤波器电路,其特征在于,所述抑制环为金属环。
7.根据权利要求1所述的滤波器电路,其特征在于,所述抑制环为铝环。
8.根据权利要求1所述的滤波器电路,其特征在于,所述抑制环的宽度为10um。
9.根据权利要求1所述的滤波器电路,其特征在于,所述抑制环的厚度与所述滤波器的厚度相同。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的滤波器电路。
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