CN1956255A - 低通滤波器 - Google Patents

Abstract

一种低通滤波器，印刷在一基板上，包括一输入端、一输出端、一传输线、一第一耦合线以及一第二耦合线。输入端用于馈入电磁波信号，输出端用于馈出电磁波信号。传输线电性连接于输入端以及输出端。第一耦合线电性连接于传输线，第二耦合线与第一耦合线平行设置，且电性连接于传输线。本发明实施方式中的低通滤波器，不仅所占的面积小，且在通带频段内具有低损耗，在衰减频段具有高损耗，从而使得通带频段与衰减频段范围间形成很陡的“过渡坡”。

Description

低通滤波器

【技术领域】

本发明涉及一种高频组件，尤其涉及一种滤波器。

【背景技术】

近年来，由于移动通讯产品的市场需求大增，使得无线通讯的发展更为迅速，在众多无线通讯标准中，最引人注目的为美国电子电机工程师协会(以下简称：IEEE)制定的802.11无线局域网络(Wireless Local AreaNetwork)协议。所述协议制定于1997年，其不仅提供了无线通讯上许多前所未有的功能，而且提供了可令各种不同品牌的无线通讯产品得以相互沟通的解决方案。所述协议的制定无疑为无线通讯发展开启了一个新的里程碑。在IEEE所制定的诸多标准中IEEE 802.11b/g为当前较常用的标准，其工作频段为2.45GHz。

同时滤波器为移动通讯产品中之一必备高频组件，其主要功能是用来分隔频率，即，通过一些频率的信号而阻断另一些频率的信号。理想的滤波器特性应当是通带频段无衰减而在衰减频段内衰减无穷大，通带到衰减频段的过渡应当尽可能的陡峭。在IEEE 802.11b/g产品的射频模块(RadioFrequency Module)中，部分组件在2.45GHz外，尤其在倍频处(5GHz附近)，具有产生或接收不必要的信号(称为谐波)的能力。此谐波易对于通讯产品产生许多负面的影响。对产品外部而言，会产生如电磁干扰的问题，对产品内部而言，则会造成发射/接收的信号质量不佳，产品的性能因此大受影响。

此外，由于诸多无线通讯产品的面积小型化的特点，所以需要在兼顾滤波器的性能的前提下同时将滤波器所占的面积减小。

【发明内容】

为解决上述现有技术存在的不足，需要解决的技术问题在于提供一种低通滤波器，以应用于小型移动通讯产品中。

一种低通滤波器，印刷在一基板上，包括一输入端、一输出端、一传输线、一第一耦合线以及一第二耦合线。输入端用于馈入电磁波信号，输出端用于馈出电磁波信号。传输线电性连接于输入端以及输出端。第一耦合线电性连接于传输线，第二耦合线，与第一耦合线平行设置，且电性连接于传输线。

所述低通滤波器，不仅所占的面积小，且在通带频段内具有低损耗，在衰减频段具有高损耗，从而使得通带频段与衰减频段范围间形成很陡的“过渡坡”。

【附图说明】

图1为本发明一实施方式中低通滤波器的示意图。

图2为经电磁模拟所得本发明一实施方式中低通滤波器的测试图。

【具体实施方式】

请参阅图1，所示为本发明一实施方式中低通滤波器100的示意图。

在本实施方式中，低通滤波器100印刷在一基板200上。低通滤波器100包括一输入端120、一输出端140、一传输线160、一第一耦合线180以及一第二耦合线190。

在本实施方式中，输入端120用于向传输线160、第一耦合线180、以及第二耦合线190馈入电磁波信号，输出端140用于馈出电磁波信号。传输线160包括一第一端162以及一第二端164，其中第一端162电性连接于输入端120，第二端164电性连接于输出端140。第一耦合线180包括一第一馈入端182以及一第一开路端184，其中第一馈入端182电性连接于传输线160的第一端162，第一开路端184位于第一传输线180的自由末端。第二耦合线190平行于第一耦合线180设置，其包括一第二馈入端192以及一第二开路端194。其中第二馈入端192电性连接于传输线160的第二端164，第二开路端194位于第二传输线190的自由末端。

在本实施方式中，第一耦合线180的第一馈入端182与第二耦合线190的第二馈入端192为反向设置，传输线160环绕设置在第一耦合线180以及第二耦合线190的周围，同时第一耦合线180设置于传输线160与第二耦合线190之间。

在本实施方式中，输入端120以及输出端140为系统阻抗，其长度可在设计时自由选取，其宽度为0.53mm，传输线160的长度为11.2mm、宽度为0.3mm，第一耦合线180的长度为5.6mm、宽度为1.15mm，第二耦合线190的长度为5.6mm、宽度为1.15mm。整个低通滤波器100的面积为24.7mm²。

请参阅图2，所示为经电磁模拟所得本发明实施方式中的低通滤波器100的测试图。

图中横轴表示通过本发明实施方式中低通滤波器100的信号的频率(单位：GHz)，纵轴表示幅度(单位元：dB)，象限区内包括透射的散射参数(S-parameter：S₂₁)的幅度以及反射的散射参数(S-parameter：S₁₁)的幅度。透射的散射参数(S₂₁)表示通过本发明实施方式中的低通滤波器100的信号的输入功率与信号的输出功率在输出端为阻抗匹配时，其之间的关系如下：

输出功率/输入功率(dB)＝20×Log|S₂₁|。

在本发明实施方式中低通滤波器100的信号传输过程中，信号的部份功率被反射回信号源。被反射回信号源的功率称为反射功率。通过本发明实施方式中低通滤波器100的信号的输入功率与信号的反射功率在输出端为阻抗匹配时，其之间的关系如下：

反射功率/入射功率(dB)＝20×Log|S₁₁|。

由图2可知，本发明实施方式中低通滤波器100具有良好的低通滤波器性能。从曲线|S₂₁|可观察到，通带频段与衰减频段间形成较陡的“过渡坡”，并且在通带频率范围内的信号的插入损耗接近0。同时从虚线的曲线|S₁₁|可观察到，在通带频率范围内的信号反射损耗绝对值大于10，而在通带频段外，则信号反射损耗绝对值小于10。

本发明实施方式中低通滤波器100，由于采用反向馈入的方式将电磁波信号馈入给第一耦合线180以及第二耦合线190，而增大了第一耦合线180与第二耦合线190所耦合形成的电容值，从而可将低通滤波器100的传输零点(Transmission Zero)控制得更为靠近通带(Pass Band)，进而使得通带频段与衰减频段间形成较陡的“过渡坡”。此举可在不影响滤波器100的性能的前提下减小其所占的面积。此外，传输线160采用环绕于第一耦合线180以及第二耦合线190周围的设置方式，这同样可进一步缩减低通滤波器100所占的面积。

Claims (7)

1.一种低通滤波器，印刷在一基板上，所述低通滤波器包括一用于馈入电磁波信号的输入端，一用于馈出电磁波信号的输出端，以及一传输线，电性连接于所述输入端以及所述输出端；其特征在于所述低通滤波器还包括：

一第一耦合线，电性连接于所述传输线；以及

一第二耦合线，与所述第一耦合线平行设置，且电性连接于所述传输线。

2.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于所述传输线更包括一第一端，电性连接于所述输入端，以及一第二端，电性连接于所述输出端。

3.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于所述第一耦合线更包括一第一馈入端，电性连接于所述传输线的第一端，以及一第一开路端，位于所述第一传输线的自由末端。

4.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于所述第二耦合线更包括一第二馈入端，电性连接于所述传输线的第二端，以及一第二开路端，位于所述第二传输线的自由末端。

5.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于所述第一耦合线的第一馈入端与所述第二耦合线的第二馈入端反向设置。

6.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于所述传输线环绕设置于所述第一耦合线以及所述第二耦合线。

7.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于所述第一耦合线设置于所述传输线与所述第二耦合线之间。

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