CN1905363A - 双频带带通滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双频带带通滤波器，可有效集成两个频带的带通滤波器，其包含一第一滤波单元以及一第二滤波单元，以通过一第一频带与一第二频带的信号。

Description

双频带带通滤波器

技术领域

本发明涉及一种带通滤波器，特别是涉及一种双频带的带通滤波器。

背景技术

近年来，随着无线技术的发展，使得移动电话与无线局域网卡日益普及。在移动电话与无线局域网卡中的射频无源组件中，滤波器为极重要的组件，其作用是使必要的信号通过，并且将不必要的信号排除在外。

一般而言，移动电话或无线局域网络都具有双频模式，例如无线局域网络装置可同时操作于一第一频带(中心频率约为2.4GHz)以及一第二频带(中心频率约为5GHz)，因此同时需要使用两个带通滤波器，分别用以通过第一频带与第二频带的信号，并且滤除不必要的信号，对于移动电话与无线局域网卡要求缩小体积及减轻重量的目标来说，实际上不符合需求，因此如何提供一种能够有效集成的双频带带通滤波器，是当前的一个重要课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种有效集成的双频带带通滤波器。

因此，为了达到上述目的，根据本发明的双频带带通滤波器包括一第一滤波单元以及一第二滤波单元，其中，第一滤波单元具有多个谐振器，以及第二滤波单元具有多个谐振器，其中第一滤波单元的每一谐振器相对电连接第二滤波单元的每一谐振器。

因此，为了达到上述目的，根据本发明的双频带带通滤波器包括一电感积层、一第一电容积层以及一第二电容积层。其中，电感积层具有多个电感，第一电容积层设于第一电感积层的一侧，第一电容积层具有多个耦合电容以及多个对地电容，第一电容积层的这些对地电容与这些电感电连接以及第二电容积层设于电感积层的另一侧，第二电容积层具有多个耦合电容以及多个对地电容，第二电容积层的这些对地电容与这些电感电连接。

承上所述，根据本发明的双频带带通滤波器可有效集成实现两个频带的双频带带通滤波，从而使双频带带通滤波器分别用来通过一第一频带的信号与一第二频带的信号，也可通过一多层结构有效集成实现以达到体积缩小及重量减轻的功效。

附图说明

图1为本发明优选实施例的双频带带通滤波器的等效电路图；

图2为本发明的双频带带通滤波器的仿真响应图；

图3为本发明优选实施例的双频带带通滤波器的结构示意图；

图4为本发明优选实施例的双频带带通滤波器的另一结构示意图；以及

图5为本发明优选实施例的双频带带通滤波器的又一结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，为本发明优选实施例的双频带带通滤波器的等效电路图。本实施例的双频带带通滤波器1具有一第一滤波单元20以及一第二滤波单元30。第一滤波单元20与第二滤波单元30分别为一三阶的半集总式滤波器。

第一滤波单元20具有三个谐振器201～203、一第一信号端14a以及一第二信号端14b，而第二滤波单元30具有三个谐振器301～303、一第三信号端14c以及一第四信号端14d，并且谐振器201～203分别与相对应的谐振器301～303相互电连接。

本实施例的第一滤波单元20的谐振器201具有一第一对地电容C4与一第一电感L1，两者并联以形成谐振器201，且谐振器201的一第一端接地。谐振器202具有一第二对地电容C5与一第二电感L2。谐振器203具有一第三对地电容C6与一第三电感L3，其电连接方式如同谐振器201，在此不加以赘述。

本实施例的谐振器201、203通过一第一耦合电容C1相互电连接，谐振器201、202通过一第二耦合电容C2相互电连接，谐振器202、203通过一第三耦合电容C3相互电连接。此外，第一信号端14a电连接谐振器201的一第二端，第二信号端14b电连接谐振器203的一第二端。

本实施例的第二滤波单元20的谐振器301具有一第四对地电容C10与一第四电感L4，两者并联以形成谐振器301，且谐振器301的一第一端接地。谐振器302具有一第五对地电容C11与一第五电感L5。谐振器303具有一第六对地电容C12与一第六电感L6，其电连接方式如同谐振器301，在此不加以赘述。

此外，本实施例的谐振器301、303通过一第四耦合电容C7相互电连接，谐振器301、302通过一第五耦合电容C8相互电连接。谐振器302、303通过一第六耦合电容C9相互电连接。

另外，第三信号端14c电连接谐振器301的一第二端，第四信号端14d电连接谐振器303的一第二端。

如上述，本发明的双频带带通滤波器用以通过第一频带与第二频带的信号。第一信号端14a与第二信号端14b通过第一频带的信号，第三信号端14c与第四信号端14d通过第二频带的信号，在本实施例中，第一频带的中心频率约为2.4GHz，第二频带的中心频率约为5GHz，但不限定于此，第一频带与第二频带可根据使用者的需求选定。

此外，本发明的双频带带通滤波器1的第一信号端14a、第二信号端14b、第三信号端14c与第四信号端14d可以分别设计为50欧姆的阻值，使得双频带带通滤波器1可直接使用在一无线装置上，不需要另外进行组抗匹配的动作。

请参阅图2所示，为本发明的双频带带通滤波器1的仿真响应图，其显示本发明的双频带带通滤波器1的滤波特性。由于本发明的双频带带通滤波器1为三阶的半集总式滤波器，并且谐振器201～203与谐振器301～303利用交错耦合电容相互电连接，因此本发明的双频带带通滤波器1具有良好的特性。

请参阅图3所示，为本发明优选实施例的双频带带通滤波器的结构示意图。本发明以图3的结构实现图1的等效电路图。

本实施例的双频带带通滤波器1包括一电感积层11、一第一电容积层12、一第二电容积层13、一第一信号端14a、一第二信号端14b、一第三信号端14c以及一第四信号端14d。

电感积层11包含一第一电感层111与一第二电感层112。第一电感层111具有一基底111a，且在此基底111a的表面形成多个金属区域18。第二电感层112具有设置于第一电感层111a之下的一基底112a，并且此基底112a的表面形成多个金属区域18。

此外第二电感层112的这些金属区域18与第一电感层111的这些金属区域18分别电连接，用以等效于图1中的第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5以及第六电感L6。

本实施例的第一电容积层12设置于第一电感积层11的一侧。第一电容积层12包含一第一接地层121、一第二接地层122、一第一电容层123以及一第二电容层124。其中，第一接地层121具有一基底121a且该基底121a的表面形成一第一接地金属区域19a，第二接地层122具有一基底122a且该基底122a的表面形成一第二接地金属区域19b。

第一电容层123设置于第一接地层121与第二接地层122之间，第一电容层123具有一基底123a且该基底123a的表面形成多个金属区域18。

第二电容层124设置于第一接地层121与第二接地层122之间且位于第一电容层123之上，第二电容层124具有一基底124a且该基底124a的表面形成多个金属区域18。

第一电容层123的多个金属区域18与第一接地金属区域19a形成电容效应，可等效图1中的第一对地电容C4与第三对地电容C6，并且第一电容层123的这些金属区域18之一与第二电容层124的这些金属区域18之一通过一第一圆形金属柱171相互电连接且与第一接地金属区域19a形成电容效应，可等效图1中的第二对地电容C5。

第一电容层123的这些金属区域18与第二电容层124的这些金属区域18形成电容效应，可等效图1中的第一耦合电容C1、第二耦合电容C2以及第三耦合电容C3。此外，第一对地电容C4通过一第二圆形金属柱172电连接第一电感L1以形成谐振器201，第二对地电容C5通过第一圆形金属柱171电连接第二电感L2以形成谐振器202，第三对地电容C6通过一第三金属柱173电连接第三电感L3以形成谐振器203。

第二电容积层13设于电感积层11的另一侧。第二电容积层13包含一第三接地层131、一第四接地层132、一第三电容层133以及一第四电容层134。其中，第三接地层131具有一基底131a且该基底131a的表面形成一第三接地金属区域19c，第四接地层132具有一基底132a且该基底132a的表面形成一第四接地金属区域19d。

第三电容层133设置于第三接地层131与第四接地层132之间，第三电容层133具有一基底133a，且该基底133a的表面形成多个金属区域18。

第四电容层134设置于第三接地层131与第四接地层132之间且位于第三电容层133之上，第四电容层134具有一基底134a，且该基底134a的表面形成多个金属区域18。

第三电容层133的多个金属区域18与第四接地金属区域19d形成电容效应，可等效图1中的第四对地电容C10与第六对地电容C12，并且第三电容层133的这些金属区域18之一与第四电容层134的这些金属区域18之一通过一第四圆形金属柱174相互电连接且与第四接地金属区域19d形成电容效应，可等效图1中的第五对地电容C11。

第三电容层133的这些金属区域18与第四电容层134的这些金属区域18形成电容效应，可等效图1中的第四耦合电容C7、第五耦合电容C8以及第六耦合电容C9。此外，第四对地电容C10通过一第五圆形金属柱175电连接第四电感L4以形成谐振器301，第五对地电容C11通过第四圆形金属柱174电连接第五电感L5以形成谐振器302，第六对地电容C12通过一第六金属柱176电连接第六电感L6以形成谐振器303。

本实施例的双频带带通滤波器1还包含至少一侧面电极片40，用以连接第一接地金属区域19a、第二接地金属区域19b、第三接地金属区域19c以及第四接地金属区域19d。再者，第一信号端14a电连接第一电容层123，第二信号端14b电连接第二电容层124，第三信号端14c电连接第三电容层133，第四信号端14d电连接第四电容层134。

如上所述，本实施例可通过低温共烧陶瓷技术制作一多层结构的双频带带通滤波器，即可实现图1的等效电路。

请参阅图4所示，为本发明优选实施例的双频带带通滤波器的另一结构示意图，可用以实现图1的等效电路。本发明第二实施例的双频带带通滤波器2，其第一电容积层12、第二电容积层13、第一信号端14a、第二信号端14b、第三信号端14c以及第四信号端14d的结构与图3中大致相同，在此不加以赘述且给予相同的符号名称。本实施例不同之处在于电感积层15只具有一第一电感层151。其中，第一电感层115具有一基底151a，且在此基底151a的表面形成多个金属区域18以等效于图1中的第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第三电感L3、第二电感L2和第一电感L1。

请参阅图5所示，为本发明优选实施例的双频带带通滤波器的再一结构示意图，可用以实现图1的等效电路。本发明第三实施例的双频带带通滤波器3，其第一电容积层12、第二电容积层13、第一信号端14a、第二信号端14b、第三信号端14c以及第四信号端14d的结构与图3中大致相同，在此不加以赘述且给予相同的符号名称。本实施例不同之处在于电感积层16的结构不同。本实施例的电感积层16具有第一电感层161、第二电感层162、一第三电感层163以及一第四电感层164。并且，上述的各层分别具有一基底161a、162a、163a、164a。其中，第一电感层161、第二电感层162、第三电感层163以及第四电感层164的表面形成多个金属区域18，用以等效于图1中的第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5以及第六电感L6。

如上所述，根据本发明的双频带带通滤波器可有效集成实现两个频带的双频带带通滤波，从而使双频带带通滤波器分别用以通过一第一频带的信号与一第二频带的信号，也可通过一多层结构来实现双频带带通滤波，以达到缩小体积及减轻重量的目的。

以上所述仅为举例性的，而不是对本发明的限制。任何未脱离本发明的精神与范围而对其进行的等效修改或变更均应包含于后附的权利要求范围中。

主要组件符号说明

1双频带带通滤波               20第一滤波单元

30第二滤波单元                11电感积层

111第一电感层                 112第二电感层

113第三电感层                 114第四电感层

12第一电容积层                121第一接地层

122第二接地层                 123第一电容层

124第二电容层                 13第二电容积层

131第三接地层                 132第四接地层

133第三电容层                 134第四电容层

14a第一信号端                 14b第二信号端

14c第三信号端                 14d第四信号端

15电感积层                    15第一电感层

16电感积层                    161第一电感层

162第二电感层                 163第三电感层

164第四电感层                 171第一圆形金属柱

172第二圆形金属柱             173第三圆形金属柱

174第四圆形金属柱             175第五圆形金属柱

176第六圆形金属柱             18金属区域

19a第一接地金属区域           19b第二接地金属区域

19c第三接地金属区域           19d第四接地金属区域

C1第一耦合电容                C2第二耦合电容

C3第三耦合电容                C4第一对地电容

C5第二对地电容                C6第三对地电容

C7第四耦合电容                C8第五耦合电容

C9第六耦合电容                C10第四对地电容

C11第五对地电容               C12第六对地电容

L1第一电感                    L2第二电感

L3第三电感                    L4第四电感

L5第五电感                    L6第六电感

201、202、203、301、302、303    谐振器

40侧面电极片

111a、112a、113a、114a、121a、122a、123a、124a、131a、132a、133a、134a、151a、161a-、162a、163a、164a  基底

Claims (15)

1.一种双频带带通滤波器，其包括：

一第一滤波单元，其具有多个谐振器；以及

一第二滤波单元，其具有多个谐振器，其中该第一滤波单元的每一谐振器对应电连接该第二滤波单元的每一谐振器。

2.根据权利要求1所述的双频带带通滤波器，其中该第一滤波单元及该第二滤波单元分别为一三阶的半集总式滤波器。

3.根据权利要求1所述的双频带带通滤波器，其中该谐振器分别具有至少一对地电容与至少一电感。

4.根据权利要求3所述的双频带带通滤波器，其中该谐振器的该对地电容与该电感并联连接，且该谐振器的一端接地。

5.根据权利要求1所述的双频带带通滤波器，其中该第一滤波单元还具有一第一信号端以及一第二信号端，该第一信号端电连接该第一滤波单元的该多个谐振器其中的一谐振器，该第二信号端电连接该第一滤波单元的该多个谐振器的另一谐振器。

6.根据权利要求5所述的双频带带通滤波器，其中该第二滤波单元还具有一第三信号端以及一第四信号端，该第三信号端电连接该第二滤波单元的该多个谐振器其中的一谐振器，该第四信号端电连接该第二滤波单元的该多个谐振器的另一谐振器。

7.根据权利要求1所述的双频带带通滤波器，其中这些谐振器之间分别通过一耦合电容电连接。

8.根据权利要求1所述的双频带带通滤波器，其中该第一滤波单元用来通过一第一频带的信号，该第二滤波单元用来通过一第二频带的信号，且该第一频带的中心频率小于该第二频带的中心频率。

9.一种双频带带通滤波器，其包括：

一第一电感积层，其具有多个电感；

一第一电容积层，其设于该第一电感积层的一侧，该第一电容积层具有多个耦合电容及多个对地电容，该第一电容积层的该多个对地电容与该多个电感电连接；以及

一第二电容积层，其设于该电感积层的另一侧，该第二电容积层具有多个耦合电容以及多个对地电容，该第二电容积层的该多个对地电容与该多个电感电连接。

10.根据权利要求9所述的双频带带通滤波器，其中该电感积层具有一基底，且该基底的表面上配置有多个金属区域以形成该多个电感。

11.根据权利要求9所述的双频带带通滤波器，其中该第一电容积层包含：

一第一接地层，其具有一第一接地金属区域；

一第二接地层，其具有一第二接地金属区域，其与该第一接地金属区域电连接；

一第一电容层，其设置于该第一接地层与该第二接地层之间，且该第一电容层具有多个金属区域；以及

一第二电容层，其设置于该第一接地层与该第二接地层之间，且该第二电容层具有多个金属区域，其中该第一电容层的该多个金属区域与该第一接地金属区域形成该第一电容积层的该多个对地电容其中的一对地电容，该第二电容层的这些金属区域与该第二接地金属区域形成该第一电容积层的该多个对地电容的另一对地电容。

12.根据权利要求9所述的双频带带通滤波器，其中该第二电容积层，包括：

一第三接地层，其具有一第三接地金属区域；

一第四接地层，其具有一第四接地金属区域，其与该第三接地金属区域电连接；

一第三电容层，其设置于该第三接地层与该第四接地层之间，且该第三电容层具有多个金属区域；以及

一第四电容层，其设置于该第三接地层与该第四接地层之间，且该第四电容层具有多个金属区域，其中该第三电容层的这些金属区域与该第三接地金属区域形成该第二电容积层的该多个对地电容其中的一对地电容，该第四电容层的这些金属区域与该第四接地金属区域形成该第二电容积层的该多个对地电容的另一对地电容。

13.根据权利要求9所述的双频带带通滤波器，其中该电感积层包含：

一第一电感层，其具有多个金属区域；以及

一第二电感层，其设置于该第一电感层之下，并且该第二电感层具有多个金属区域，其中该第一电感层的该多个金属区域分别电连接该第二电感层的该多个金属区域。

14.根据权利要求13所述的双频带带通滤波器，其中该电感积层还包含：

一第三电感层，其具有多个金属区域；以及

一第四电感层，其设置于该第三电感层之下，且该第四电感层具有多个金属区域，其中该第三电感层的该多个金属区域分别电连接该第四电感层的该多个金属区域。

15.根据权利要求9所述的双频带带通滤波器，还包括至少一电极片，该电极片电连接该第一电容积层、该第二电容积层以及该电感积层。

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