CN114421925A - 一种滤波器及双工器 - Google Patents

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CN114421925A
CN114421925A CN202210065949.4A CN202210065949A CN114421925A CN 114421925 A CN114421925 A CN 114421925A CN 202210065949 A CN202210065949 A CN 202210065949A CN 114421925 A CN114421925 A CN 114421925A
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inductor
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series resonator
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田晓洁
赖志国
杨清华
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Suzhou Huntersun Electronics Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明提供了一种滤波器，包括输入端口和输出端口；一个谐振单元以及至少两个第一串联谐振器，该一个谐振单元以及至少两个第一串联谐振器串联在输入端口和输出端口之间，其中谐振单元位于其中两个相邻的第一串联谐振器之间，谐振单元包括串联的第二串联谐振器和第一电感器，且任一第一串联谐振器的第一谐振频率均小于第二串联谐振器的第二谐振频率；一条或多条并联支路，每一并联支路的一端连接至输入端口和输出端口之间的节点、另一端接地，其中，每一并联支路均设置有并联谐振器，且任一并联谐振器的第三谐振频率均小于第二串联谐振器的第二谐振频率。本发明还提供了一种双工器。本发明提供的滤波器具有宽通带、高抑制、低插损的特性。

Description

一种滤波器及双工器
技术领域
本发明涉及电子通信器件技术领域，尤其涉及一种滤波器及双工器。
背景技术
滤波器目前被广泛应用于诸如无线通信等领域。其中，现有常见滤波器主要由输入端口、输出端口、串联在该输入端口和输出端口之间的串联谐振器、以及并联在输入端口和输出端口之间的并联支路构成。下面结合一个具体实施例对现有常见滤波器的电路结构进行说明。请参考图1，图1是现有技术中常见滤波器的电路图。如图所示，滤波器包括输入端口Pin、输出端口Pout、串联谐振器S1-S3，以及并联支路1-4。其中，串联谐振器S1、串联谐振器S2以及串联谐振器S3依次串联在输入端口Pin和输出端口Pout之间。并联支路1包括并联谐振器P1和电感器L1，该并联谐振器P1的一端连接至输入端口Pin与串联谐振器S1之间的节点、另一端通过电感器L1接地；并联支路2包括并联谐振器P2和电感器L2，该并联谐振器P2的一端连接至串联谐振器S1与串联谐振器S2之间的节点、另一端通过电感器L2接地；并联支路3包括并联谐振器P3和电感器L3，该并联谐振器P3的一端连接至串联谐振器S2与串联谐振器S3之间的节点、另一端通过电感器L3接地；并联支路4包括并联谐振器P4和电感器L4，该并联谐振器P4的一端连接至串联谐振器S3与输出端口Pout之间的节点、另一端通过电感器L4接地。
无线通信技术的快速发展对滤波器提出了越来越高的要求。针对于带宽方面来说，现有滤波器的带宽通常小于200M，已经不能很好地满足那些需要宽通带的应用场景。
发明内容
为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种滤波器，该滤波器包括：
输入端口和输出端口；
一个谐振单元以及至少两个第一串联谐振器，该一个谐振单元以及至少两个第一串联谐振器串联在所述输入端口和所述输出端口之间，其中，所述谐振单元位于其中两个相邻的所述第一串联谐振器之间，所述谐振单元包括串联的第二串联谐振器和第一电感器，且任一所述第一串联谐振器的第一谐振频率均小于所述第二串联谐振器的第二谐振频率；
一条或多条并联支路，每一所述并联支路的一端连接至所述输入端口和所述输出端口之间的节点、另一端接地，其中，每一所述并联支路均设置有并联谐振器，且任一所述并联谐振器的第三谐振频率均小于所述第二串联谐振器的第二谐振频率。
根据本发明的一个方面，该滤波器中，当所述第一串联谐振器的数量等于2个时，所述输入端口和所述输出端口之间的节点包括所述输入端口和与其相邻的所述第一串联谐振器之间的节点、所述谐振单元和与其相邻的所述第一串联谐振器之间的节点、以及所述第一串联谐振器和与其相邻的所述输出端口之间的节点；当所述第一串联谐振器的数量大于2个时，所述输入端口和所述输出端口之间的节点包括所述输入端口和与其相邻的所述第一串联谐振器之间的节点、相邻两个所述第一串联谐振器之间的节点、所述谐振单元和与其相邻的所述第一串联谐振器之间的节点、以及所述第一串联谐振器和与其相邻的所述输出端口之间的节点。
根据本发明的另一个方面，该滤波器中，所述第二谐振频率与所述第一谐振频率之间的差值是第一频率差值，所述第二谐振频率与所述第三谐振频率之间的差值是第二频率差值，其中，所述第一频率差值和所述第二频率差值的范围均是20MHz至10GHz。
根据本发明的又一个方面，该滤波器中，至少一条所述并联支路还设置有第二电感器，其中，与所述第二电感器设置在同一条并联支路中的所述并联谐振器其一端连接至所述输入端口和所述输出端口之间的节点、另一端通过所述第二电感器接地，且所述第二电感器的电感值小于所述第一电感器的电感值。
根据本发明的又一个方面，该滤波器中，所述第一电感器与所述第二电感器之间电感值差值的范围是0.5nH至10nH。
根据本发明的又一个方面，该滤波器中，所述谐振单元还包括与所述第二串联谐振器以及所述第一电感器串联的第三串联谐振器。
根据本发明的又一个方面，该滤波器中，所述第三串联谐振器具有第四谐振频率，该第四谐振频率与所述第一谐振频率相同或相近。
根据本发明的又一个方面，该滤波器还包括至少一个第三电感器，所述第三电感器的一端连接至所述谐振单元与相邻所述第一串联谐振器之间的节点或所述谐振单元中各组成器件之间的节点、另一端接地。
根据本发明的又一个方面，该滤波器还包括并联在所述输入端口和地之间的输入匹配电感器、和/或并联在所述输出端口和地之间的输出匹配电感器。
本发明还提供了一种双工器，该双工器包括发射滤波器和接收滤波器，该发射滤波器和/或接收滤波器采用前述滤波器实现。
本发明所提供的滤波器包括输入端口、输出端口、一个谐振单元、至少两个第一串联谐振器、以及一条或多条并联支路，谐振单元以及第一串联谐振器串联在输入端口和输出端口之间、且谐振单元设置在其中两个相邻的第一串联谐振器之间，每一并联支路的一端连接至输入端口和输出端口之间的节点、另一端接地，其中，谐振单元包括串联连接的第二串联谐振器和第一电感器，每一并联支路设置有并联谐振器，且第二串联谐振器的谐振频率大于滤波器中任一其他谐振器的谐振频率。相较于现有滤波器来说，本发明所提供的滤波器具有通带带宽大、通带插损低、以及阻带抑制度高的特性。基于本发明提供的滤波器所形成的双工器相应具有性能优的特性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是现有技术中常见滤波器的电路图；
图2是根据本发明的一个具体实施例的滤波器的电路图；
图3是根据本发明的另一个具体实施例的滤波器的电路图；
图4是根据本发明的又一个具体实施例的滤波器的电路图；
图5是根据本发明的又一个具体实施例的滤波器的电路图；
图6是根据本发明的又一个具体实施例的滤波器的电路图；
图7是根据本发明的又一个具体实施例的滤波器的电路图；
图8是根据本发明的又一个具体实施例的滤波器的电路图；
图9是根据本发明的又一个具体实施例的滤波器的电路图；
图10是根据本发明的又一个具体实施例的滤波器的电路图；
图11是图4所示滤波器的小信号S参数仿真曲线；
图12是图6所示滤波器的小信号S参数仿真曲线；
图13是图7所示滤波器的小信号S参数仿真曲线；
图14是图9所示滤波器的小信号S参数仿真曲线。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
为了更好地理解和阐释本发明，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明提供了一种滤波器，该滤波器包括：
输入端口和输出端口；
一个谐振单元以及至少两个第一串联谐振器，该一个谐振单元以及至少两个第一串联谐振器串联在所述输入端口和所述输出端口之间，其中，所述谐振单元位于其中两个相邻的所述第一串联谐振器之间，所述谐振单元包括串联的第二串联谐振器和第一电感器，且任一所述第一串联谐振器的第一谐振频率均小于所述第二串联谐振器的第二谐振频率；
一条或多条并联支路，每一所述并联支路的一端连接至所述输入端口和所述输出端口之间的节点、另一端接地，其中，每一所述并联支路均设置有并联谐振器，且任一所述并联谐振器的第三谐振频率均小于所述第二串联谐振器的第二谐振频率。
下面对上述滤波器的各个组成部分进行详细说明。
具体地，本发明所提供的滤波器包括输入端口和输出端口，其中输入端口用于输入待滤波的信号，输出端口用于对滤波后得到的特定频率的信号进行输出。
本发明所提供的滤波器还包括一个谐振单元、以及至少两个谐振器(下文以第一串联谐振器表示)，其中，该谐振单元以及第一串联谐振器以串联的方式设置在输入端口和输出端口之间。在本实施例中，谐振单元设置在两个第一串联谐振器之间，即谐振单元的输入端和输出端分别和第一串联谐振器连接。针对于滤波器仅包括两个第一串联谐振器的情况，谐振单元设置在该两个第一串联谐振器之间。针对于滤波器包括两个以上第一串联谐振器的情况，谐振单元可以设置在任意两个相邻第一串联谐振器之间。在本实施例中，谐振单元包括一个谐振器(下文以第二串联谐振器表示)以及一个电感器(下文以第一电感器表示)，其中，第二串联谐振器与第一电感器串联连接。本发明对于第二串联谐振器与第一电感器的连接顺序不做任何要求，可以是第二串联谐振器的输入端作为谐振单元的输入端与相邻的第一串联谐振器连接、第二串联谐振器的输出端与第一电感器的输入端连接、以及第一电感器的输出端作为谐振单元的输出端与相邻的第一串联谐振器连接，还可以调换第二串联谐振器和第一电感器的连接顺序，为了简明起见，对于调换第二串联谐振器和第一电感器连接顺序的情况不再赘述。在本实施例中，第二串联谐振器的谐振频率大于任意一个第一串联谐振器的谐振频率。也就是说，以第一谐振频率表示第一串联谐振器的谐振频率、以及以第二谐振频率表示第二串联谐振器的谐振频率的话，第二谐振频率大于第一谐振频率。其中，第二谐振频率与第一谐振频率之间的差值(下文以第一频率差值表示)其范围优选是20MHz至10GHz。此处需要说明的是，本发明对于第一串联谐振器的第一谐振频率不做任何限定，任意两个第一串联谐振器其第一谐振频率可以相同也可以不同。
本发明所提供的滤波器还包括一条或多条并联支路，其中，针对于每一条并联支路来说，其一端连接至输入端口和输出端口之间的节点上、另一端接地。针对于滤波器包括两个第一串联谐振器的情况，输入端口和输出端口之间的节点包括输入端口与相邻第一串联谐振器之间的节点、谐振单元与相邻第一串联谐振器之间的节点、以及输出端口与相邻第一串联谐振器之间的节点。针对于滤波器包括两个以上第一串联谐振器的情况，输入端口和输出端口之间的节点除了包括上述节点之外，还包括相邻两个第一串联谐振器之间的节点。优选地，并联支路与输入端口和输出端口之间的节点一一对应，即输入端口和输出端口之间的每个节点与地之间均设置有一条并联支路。本领域技术人员可以理解的是，在其他实施例中，也可以是输入端口和输出端口之间的部分节点与地之间设置有并联支路，本发明对此不做任何限定。在本实施例中，每一并联支路上均设置有谐振器(下文以并联谐振器表示)，其中，该并联谐振器的一端连接至输入端口和输出端口之间的节点上、另一端接地。此外，在本实施例中，第二串联谐振器的谐振频率大于任意一个并联谐振器的谐振频率。也就是说，以第三谐振频率表示并联谐振器谐振频率的话，第二谐振频率大于第三谐振频率。其中，第二谐振频率与第三谐振频率之间的差值(下文以第二频率差值表示)其范围优选是20MHz至10GHz。此处需要说明的是，本发明对于并联谐振器的第三谐振频率不做任何限定，不同并联支路中的并联谐振器其第三谐振频率可以相同也可以不同。
下面以一个具体实施例进行说明。如图2所示，滤波器包括输入端口Pin、输出端口Pout、谐振单元100、两个第一串联谐振器以及四条并联支路。具体地，第一串联谐振器SA1、谐振单元100以及第一串联谐振器SA2串联在输入端口Pin和输出端口Pout之间。谐振单元100包括第二串联谐振器SB1和第一电感器L1，其中，第二串联谐振器SB1的输入端与第一串联谐振器SA1的输出端连接，第二串联谐振器SB2的输出端与第一电感器L1的输入端连接，第一电感器L1的输出端与第一串联谐振器SA2的输入端连接。并联支路1中的并联谐振器P1的一端连接至输入端口Pin和第一串联谐振器SA1之间的节点、另一端接地；并联支路2中的并联谐振器P2的一端连接至第一串联谐振器SA1和谐振单元100之间的节点、另一端接地；并联支路3中的并联谐振器P3的一端连接至谐振单元100和第一串联谐振器SA2之间的节点、另一端接地；并联支路4中的并联谐振器P4的一端连接至第一串联谐振器SA2和输出端口Pout之间的节点、另一端接地。其中，第二串联谐振器SB1的第二谐振频率大于滤波器中其他任一谐振器(即第一串联谐振器SA1、第一串联谐振器SA2、并联谐振器P1、并联谐振器P2、并联谐振器P3以及并联谐振器P4中的任意一个)的谐振频率。
本发明所提供的滤波器在输入端口和输出端口之间除了设置有第一串联谐振器之外，还在其中两个相邻的第一串联谐振器之间设置一谐振单元，该谐振单元包括串联的第二串联谐振器和第一电感器。其中，通过将第二串联谐振器与可以改变其串联谐振频率的第一电感器配合使用、以及将第二串联谐振器谐振频率设置为大于其他任一谐振器的谐振频率，使得第二串联谐振器阻抗分布改变，在滤波器的通带范围内形成阻抗极小值点。除此之外，还可以使滤波器的串联路径(即串联在输入端口和输出端口之间的第一串联谐振器和谐振单元所构成的路径)在通带频率范围内的阻抗值小于现有滤波器(即串联路径中仅包括串联谐振器而未设置谐振单元的滤波器)串联路径在通带频率范围内的阻抗值，并且有效地扩大了阻抗极小值的频段范围，从而使滤波器的带宽变宽(可以达到200M以上)，形成宽通带甚至是超宽带的滤波器。此外，第二串联谐振器的谐振频率大于滤波器中其他任一谐振器的谐振频率，可以在右侧近阻带处形成额外的传输零点，改善右侧近阻带抑制，使得滤波器具有高抑制度、低插损以及快滚降的特性。也就是说，相较于现有滤波器来说，本发明所提供的滤波器不但性能优异而且通带带宽大。
在一个具体实施例中，在所有并联支路中，至少存在一条并联支路除了设置有并联谐振器之外还设置有电感器(下文以第二电感器表示)，其中，并联谐振器的一端连接至输入端口和输出端口之间的节点上、另一端通过该第二电感器接地。需要说明的是，当并联支路的条数大于等于两条时，可以是每一并联支路中的并联谐振器通过独立的第二电感器接地(即每一并联支路中设置独立的第二电感器)，也可以是两条或两条以上并联支路中的并联谐振器通过一个公共的第二电感器接地。以一个具体实施例说明。请参考图3，图3所示结构与图2所示结构不同之处在于，并联支路中设置有第二电感器，其中并联支路1中的并联谐振器PA1和并联支路2中并联谐振器PA2通过第二电感器LA1接地，并联支路3中的并联谐振器PA3通过第二电感器LA2接地，并联支路4中的并联谐振器PA4通过第二电感器LA3接地。
针对于并联支路中包括第二电感器的情况，优选地，谐振单元中第一电感器的电感值大于任一并联支路中第二电感器的电感值，这种设计方式有利于提高滤波器在带宽范围内的性能。典型地，第一电感器与第二电感器之间电感值的差值范围是0.5nH至10nH。
在另一个具体实施例中，本发明所提供的滤波器还包括输入匹配电感器和输出电感匹配器。其中，输入匹配电感器设置在输入端口，其一端连接至输入端口和相邻第一串联谐振器之间的节点、另一端接地；输出匹配电感器设置在输出端口，其一端连接至输出端口和相邻第一串联谐振器之间的节点、另一端接地。以一个具体实施例说明。请参考图4，图4所示结构与图3所示结构不同之处在于，在输入端口Pin和地之间并联有输入匹配电感器LB1，在输出端口Pout和地之间并联有输出匹配电感器LB2。本领域技术人员可以理解的是，根据实际设计需要还可以仅包括输入匹配电感器或仅包括输出匹配电感器。
在又一个具体实施例中，谐振单元还包括与第二串联谐振器以及第一电感器串联的第三串联谐振器。本发明对于谐振单元中第二串联谐振器、第一电感器以及第三串联谐振器的连接顺序不做任何要求。以一个具体实施例说明。请参考图5，图5所示结构与图4所示结构不同之处在于，谐振单元100中除了第二串联谐振器SB1和第一电感器L1之外，还包括第三串联谐振器SB2，其中，第三串联谐振器SB2、第二串联谐振器SB1以及第一电感器L1依次连接在第一串联谐振器SA1和第一串联谐振器SA2之间。本领域技术人员可以理解的是，由于本发明对于第二串联谐振器、第一电感器以及第三串联谐振器的连接顺序不做任何要求，所以图5所示的第三串联谐振器SB2、第二串联谐振器SB1以及第一电感器L1依次连接的方式不应成为对本发明所提供的滤波器的限制。
针对于谐振单元包括第三串联谐振器的情况，优选将第三串联谐振器的谐振频率(下文以第四谐振频率表示)以及第一串联谐振器的第一谐振频率设置为相同或相近，即所有第一串联谐振器和第三串联谐振器具有相同或相近的谐振频率。需要说明的是，在本发明中，当第三串联谐振器与第一串联谐振器之间谐振频率的差值落入工艺误差允许范围内则认为其二者谐振频率相同；当第三串联谐振器与第一串联谐振器之间谐振频率的差值超出工艺误差允许范围且差值绝对值小于10MHz则认为其二者谐振频率相近。针对于图5所示结构来说，第一串联谐振器SA1、第一串联谐振器SA2以及第三串联谐振器SB2的谐振频率相同或相近。
在又一个具体实施例中，本发明所提供的滤波器还包括至少一个第三电感器，其中针对于每一第三电感器来说，其一端连接至谐振单元与相邻第一串联谐振器之间节点或谐振单元中各组成器件之间节点、另一端接地。需要说明的是，本发明对于第三电感器的具体设置不做任何限定，根据实际设计需要，可以所有节点上均设置有第三电感器，也可以是部分节点上设置有第三电感器。其中，第三电感器的设置可以实现滤波器通带的阻抗匹配、以及改善滤波器的带外抑制。
针对于谐振单元仅包括第二串联谐振器和第一电感器(即谐振单元包括两个组成器件)的情况，谐振单元与相邻第一串联谐振器之间的节点包括谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点、以及谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点，谐振单元中各组成器件之间节点包括第二串联谐振器和第一电感器之间的节点。下面以具体实施例对第三电感器的设置进行说明。在一个具体实施例中，滤波器仅包括一个第三电感器，该第三电感器的一端连接至谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点上、或连接至谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点上、或连接至第二串联谐振器和第一电感器之间的节点上，该第三电感器的另一端接地。在另一个具体实施例中，滤波器包括两个第三电感器，该两个第三电感器的一端分别连接至谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点、谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点、以及第二串联谐振器和第一电感器之间的节点三者中的两个节点上，该两个第三电感器的另一端均接地。在又一个具体实施例中，滤波器包括三个第三电感器，该三个第三电感器的一端分别连接至谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点、谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点、以及第二串联谐振器和第一电感器之间的节点上，该三个第三电感器的另一端均接地。
针对于谐振单元包括第二串联谐振器、第一电感以及第三串联谐振器(即谐振单元包括三个组成器件)的情况，谐振单元与相邻第一串联谐振器之间的节点包括谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点、以及谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点，谐振单元中各组成器件之间节点包括第二串联谐振器、第一电感器以及第三串联谐振器之间的节点。下面以具体实施例对第三电感器的设置进行说明。在一个具体实施例中，滤波器仅包括一个第三电感器，该第三电感器的一端连接至谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点上、或连接至谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点上、或连接至谐振单元中各组成器件之间的节点上，该第三电感器的另一端接地。在另一个具体实施例中，滤波器包括两个第三电感器，该两个第三电感器的一端分别连接至谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点、谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点、以及谐振单元中各组成器件之间的节点中的两个节点上，该两个第三电感器的另一端均接地。在又一个具体实施例中，滤波器包括三个第三电感器，该三个第三电感器的一端分别连接至谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点、谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点、以及谐振单元中各组成器件之间的节点中的三个节点上，该三个第三电感器的另一端均接地。在又一个具体实施例中，滤波器包括四个第三电感器，该四个第三电感器的一端分别连接至谐振单元与其输入端侧的第一串联谐振器之间的节点、谐振单元与其输出端侧的第一串联谐振器之间的节点、以及谐振单元中各组成器件之间的节点上，该四个第三电感器的另一端均接地。
下面以具体实施例进行说明。请参考图6，图6所示结构与图4所示结构不同之处在于，滤波器包括第三电感器LC1，该第三电感器LC1的一端连接至谐振单元100输出端与相邻第一串联谐振器SA2之间的节点上、另一端接地。请参考图7，图7所示结构与图6所示结构不同之处在于，滤波器还包括第三电感器LC2，该第三电感器LC2的一端连接至谐振单元100输入端与相邻第一串联谐振器SA1之间的节点上、另一端接地。请参考图8，图8所示结构与图7所示结构不同之处在于，滤波器还包括第三电感器LC3，该第三电感器LC3的一端连接至谐振单元100内第二串联谐振器SB1和第一电感器L1之间的节点上、另一端接地。请参考图9，图9所示结构与图5所示结构不同之处在于，滤波器还包括第三电感器LC1和第三电感器LC2，该第三电感器LC1的一端连接至谐振单元100输出端与相邻第一串联谐振器SA2之间的节点上、另一端接地，该第三电感器LC2的一端连接至谐振单元100输入端与相邻第一串联谐振器SA1之间的节点上、另一端接地。请参考图10，图10所示结构与图9所示结构不同之处在于，滤波器还包括第三电感器LC4，该第三电感器LC4的一端连接至谐振单元100内第三串联谐振器SB2和第二串联谐振器SB1之间的节点上、另一端接地。本领域技术人员可以理解的是，图6至图10仅是针对于设置有第三电感器的滤波器的几个具体实施例，其不应成为对本发明所提供的滤波器的限制。
下面以图4、图6、图7以及图9所示滤波器为例对本发明所提供的滤波器的性能进行说明。
图4所示滤波器其中各元件的参数如下：第一串联谐振器SA1、第一串联谐振器SA2、第二串联谐振器SB1、并联谐振器PA1、并联谐振器PA2、并联谐振器PA3、并联谐振器PA4的有效工作区面积在3000μm2至20000μm2之间，第一电感器L1、第二电感器LA1、第二电感器LA2、第二电感器LA3、输入匹配电感器LB1以及输出匹配电感器LB2的电感值在0.2nH至3nH之间。图11是图4所示滤波器的小信号S参数仿真曲线，包括子图(a)和子图(b)。其中子图(a)表征的是通带插损性能，图标频率范围2.47GHz～2.76GHz；子图(b)表征的是近阻带抑制性能，图标频率范围2.3GHz～3.0GHz。从图11中可以看出，图4所示滤波器的带宽可以达到200MHz以上，右侧近阻带处存在额外的传输零点改善了右侧的近阻带抑制，且同时具有低插损、以及快滚降的特性。
图6所示滤波器其中各元件的参数如下：第一串联谐振器SA1、第一串联谐振器SA2、第二串联谐振器SB1、并联谐振器PA1、并联谐振器PA2、并联谐振器PA3、并联谐振器PA4的有效工作区面积在3000μm2至25000μm2之间，第一电感器L1、第二电感器LA1、第二电感器LA2、第二电感器LA3、第三电感器LC1、输入匹配电感器LB1以及输出匹配电感器LB2的电感值在0.2nH至3nH之间。图12是图6所示滤波器的小信号S参数仿真曲线，包括子图(a)和子图(b)。其中子图(a)表征的是通带插损性能，图标频率范围2.47GHz～2.76GHz；子图(b)表征的是近阻带抑制性能，图标频率范围2.3GHz～3.0GHz。从图12中可以看出，图6所示滤波器的带宽可以达到200MHz以上，右侧近阻带处存在额外的传输零点改善了右侧的近阻带抑制，且同时具有低插损、以及快滚降的特性。
图7所示滤波器其中各元件的参数如下：第一串联谐振器SA1、第一串联谐振器SA2、第二串联谐振器SB1、并联谐振器PA1、并联谐振器PA2、并联谐振器PA3、并联谐振器PA4的有效工作区面积在3000μm2至30000μm2之间，第一电感器L1、第二电感器LA1、第二电感器LA2、第二电感器LA3、第三电感器LC1、第三电感器LC2、输入匹配电感器LB1以及输出匹配电感器LB2的电感值在0.2nH至3nH之间。图13是图7所示滤波器的小信号S参数仿真曲线，包括子图(a)和子图(b)。其中子图(a)表征的是通带插损性能，图标频率范围2.47GHz～2.76GHz；子图(b)表征的是近阻带抑制性能，图标频率范围2.3GHz～3.0GHz。从图13中可以看出，图7所示滤波器的带宽可以达到200MHz以上，右侧近阻带处存在额外的传输零点改善了右侧的近阻带抑制，且同时具有低插损、以及快滚降的特性。
图9所示滤波器其中各元件的参数如下：第一串联谐振器SA1、第一串联谐振器SA2、第二串联谐振器SB1、第二串联谐振器SB2、并联谐振器PA1、并联谐振器PA2、并联谐振器PA3、并联谐振器PA4的有效工作区面积在3000μm2至25000μm2之间，第一电感器L1、第二电感器LA1、第二电感器LA2、第二电感器LA3、第三电感器LC1、第三电感器LC2、输入匹配电感器LB1以及输出匹配电感器LB2的电感值在0.2nH至4nH之间。图14是图9所示滤波器的小信号S参数仿真曲线，包括子图(a)和子图(b)。其中子图(a)表征的是通带插损性能，图标频率范围2.47GHz～2.76GHz；子图(b)表征的是近阻带抑制性能，图标频率范围2.3GHz～3.0GHz。从图14中可以看出，图9所示滤波器的带宽可以达到200MHz以上，右侧近阻带处存在额外的传输零点改善了右侧的近阻带抑制，且同时具有低插损、以及快滚降的特性。
相应地，本发明还提供了一种双工器，该双工器包括发射滤波器和接收滤波器，其中，该发射滤波器和/或接收滤波器采用前述滤波器实现。
具体地，双工器包括发射滤波器和接收滤波器。发射滤波器连接在公共端口和发射端口之间，接收滤波器连接在公共端口和接收端口之间。在一个具体实施例中，发射滤波器和接收滤波器均采用本发明前述滤波器实现。在另一个具体实施例中，接收滤波器采用本发明前述滤波器实现，发射滤波器采用现有常规滤波器实现。在又一个具体实施例中，发射滤波器采用本发明前述滤波器实现，接收滤波器法采用现有常规滤波器实现。其中本发明前述滤波器的结构可以参考前文中相应部分的内容，为了简明起见，在此不再赘述。
由于本发明所提供的滤波器具有通带带宽大、通带插损低、以及阻带抑制度高的优异特性，所以基于该滤波器所实现的双工器也相应具有优异的性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。
本发明所提供的滤波器包括输入端口、输出端口、一个谐振单元、至少两个第一串联谐振器、以及一条或多条并联支路，谐振单元以及第一串联谐振器串联在输入端口和输出端口之间、且谐振单元设置在其中两个相邻的第一串联谐振器之间，每一并联支路的一端连接至输入端口和输出端口之间的节点、另一端接地，其中，谐振单元包括串联连接的第二串联谐振器和第一电感器，每一并联支路设置有并联谐振器，且第二串联谐振器的谐振频率大于滤波器中任一其他谐振器的谐振频率。相较于现有滤波器来说，本发明所提供的滤波器具有通带带宽大、通带插损低、以及阻带抑制度高的特性。基于本发明提供的滤波器所形成的双工器相应具有性能优的特性。
以上所揭露的仅为本发明的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种滤波器，该滤波器包括：
输入端口和输出端口；
一个谐振单元以及至少两个第一串联谐振器，该一个谐振单元以及至少两个第一串联谐振器串联在所述输入端口和所述输出端口之间，其中，所述谐振单元位于其中两个相邻的所述第一串联谐振器之间，所述谐振单元包括串联的第二串联谐振器和第一电感器，且任一所述第一串联谐振器的第一谐振频率均小于所述第二串联谐振器的第二谐振频率；
一条或多条并联支路，每一所述并联支路的一端连接至所述输入端口和所述输出端口之间的节点、另一端接地，其中，每一所述并联支路均设置有并联谐振器，且任一所述并联谐振器的第三谐振频率均小于所述第二串联谐振器的第二谐振频率。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其中：
当所述第一串联谐振器的数量等于2个时，所述输入端口和所述输出端口之间的节点包括所述输入端口和与其相邻的所述第一串联谐振器之间的节点、所述谐振单元和与其相邻的所述第一串联谐振器之间的节点、以及所述第一串联谐振器和与其相邻的所述输出端口之间的节点；
当所述第一串联谐振器的数量大于2个时，所述输入端口和所述输出端口之间的节点包括所述输入端口和与其相邻的所述第一串联谐振器之间的节点、相邻两个所述第一串联谐振器之间的节点、所述谐振单元和与其相邻的所述第一串联谐振器之间的节点、以及所述第一串联谐振器和与其相邻的所述输出端口之间的节点。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其中：
所述第二谐振频率与所述第一谐振频率之间的差值是第一频率差值，所述第二谐振频率与所述第三谐振频率之间的差值是第二频率差值，其中，所述第一频率差值和所述第二频率差值的范围均是20MHz至10GHz。
4.根据权利要求1所述的滤波器，其中：
至少一条所述并联支路还设置有第二电感器，其中，与所述第二电感器设置在同一条并联支路中的所述并联谐振器其一端连接至所述输入端口和所述输出端口之间的节点、另一端通过所述第二电感器接地，且所述第二电感器的电感值小于所述第一电感器的电感值。
5.根据权利要求4所述的滤波器，其中，所述第一电感器与所述第二电感器之间电感值差值的范围是0.5nH至10nH。
6.根据权利要求1所述的滤波器，其中：
所述谐振单元还包括与所述第二串联谐振器以及所述第一电感器串联的第三串联谐振器。
7.根据权利要求6所述的滤波器，其中：
所述第三串联谐振器具有第四谐振频率，该第四谐振频率与所述第一谐振频率相同或相近。
8.根据权利要求1或6所述的滤波器，其中：
所述滤波器还包括至少一个第三电感器，所述第三电感器的一端连接至所述谐振单元与相邻所述第一串联谐振器之间的节点或所述谐振单元中各组成器件之间的节点、另一端接地。
9.根据权利要求1所述的滤波器，该滤波器还包括并联在所述输入端口和地之间的输入匹配电感器、和/或并联在所述输出端口和地之间的输出匹配电感器。
10.一种双工器，该双工器包括：
发射滤波器和接收滤波器，其中，所述发射滤波器和/或所述接收滤波器采用如权利要求1至9中任一所述的滤波器实现。
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