CN203135808U

CN203135808U - 一种带外高抑制lc滤波器

Info

Publication number: CN203135808U
Application number: CN 201320016811
Authority: CN
Inventors: 张凯; 贺文魁
Original assignee: Comba Telecom Systems China Ltd
Current assignee: Comba Network Systems Co Ltd
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-01-11

Abstract

本实用新型涉及一种带外高抑制LC滤波器，包括依序串接的第一负载、第一谐振单元和第二负载，该第一负载和第二负载分别接地，该第一谐振单元包括并联的第一电容和第一电感，其一端串接在第一负载和第二负载之间，另一端通过一电容或电感接地。相对于现有技术，本实用新型的高抑制LC滤波器有效提高了滤波器的带外抑制效果，在同样矩形系数的要求下，可以减小滤波器的尺寸。且具有良好的带内特性，如插入损耗小，波动小等，易于调试。

Description

一种带外高抑制LC滤波器

技术领域

本实用新型涉及一种滤波器，尤其是涉及一种高带外抑制的LC滤波器。

背景技术

滤波器是现代通信系统必不可少的组成部分。随着现代通信需求的高速发展，可利用的频谱资源日益紧张，因此对滤波器频率选择特性的要求越来越高。为了提高通信容量和避免相邻信道间的干扰，要求滤波器必须有很好的带外抑制；为了提高信噪比，要求通带内要有低的插入损耗；而为了减小信号的失真，要求通带内有平坦的幅频特性和群时延特性；为了满足现在通信设备小型化趋势，要求滤波器要有更小的体积。另外设备的环境差异化越来越大，要求滤波器的高低温一致性好。因此，寻找一种特性好，结构简单的滤波器极为重要。

请参阅图1，其是现有技术中一种LC滤波器的电路结构示意图。该LC滤波器为五阶的滤波器，包括第一谐振单元11、第二谐振单元12、第三谐振单元13、第四谐振单元14和第五谐振单元15组成的谐振电路10，以及第一负载16和第二负载17。该第一负载16、谐振电路10和第二负载17依序串接，且该第一负载16和第二负载17分别接地。该第一谐振单元11包括并联的第一电感11a和第一电容11b；该第二谐振单元12包括串联的第二电感12a和第二电容12b；该第三谐振单元13包括并联的第三电感13a和第三电容13b；该第四谐振单元14包括串联的第四电感14a和第四电容14b；该第五谐振单元15包括并联的第五电感15a和第五电容15b。该第一谐振单元11、第三谐振单元13和第五谐振单元15并联，该第一谐振单元11、第三谐振单元13和第五谐振单元15的一端干路接地；该第二谐振单元12串接在该第一谐振单元11与第三谐振单元13的另一干路上，该第四谐振单元14串接在该第三谐振单元13和第五谐振单元15的另一干路上，从而构成一五阶谐振电路。

请同时参阅图2，其是图1所示的LC滤波器在带宽为76.25MHz～111.25MHz的仿真测试波形图。原设计要求的LC滤波器的要求是在DC～48.75MHz和138.75MHz～1GHz频段的抑制达到40dB以上，插入损耗要求0.5dB。在图2所示的仿真测试波形图上可看到，图1所示的LC滤波器在DC～48.75MHz频段处的抑制达到-40.361dB，符合设计要求，但在138.75MHz以上的频段的抑制仅为-19.585dB，并没有达到设计要求。在现有技术中，一般会通过增加谐振单元的方式，即增加滤波器的阶数，来增加滤波器的带外抑制。增加一级谐振单元大概能增加6dB的带外抑制，根据设计要求，图1所示的LC滤波器在138.75MHz处需加强20.776dB的带外抑制，即需要用到9阶的滤波器。但如果增加滤波器的阶数，滤波器的插入损耗就会越大，波动越难调节。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高带外抑制的LC滤波器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种带外高抑制LC滤波器，包括依序串接的第一负载、第一谐振单元和第二负载，该第一负载和第二负载分别接地，该第一谐振单元包括并联的第一电容和第一电感，其一端串接在第一负载和第二负载之间，另一端通过一电容或电感接地。

进一步，包括第二谐振单元和第三谐振单元，该第二谐振单元包括串联的第二电感和第二电容；该第三谐振单元包括并联的第三电感和第三电容，该第一谐振单元、第二谐振单元和第三谐振单元依序串联，且该第三谐振单元的另一端通过一电容或电感接地。

进一步，包括一与该第二谐振单元并联的电容或电感。

进一步，包括第四谐振单元和第五谐振单元，该第四谐振单元包括串联的第四电感和第四电容；该第五谐振单元包括并联的第五电感和第五电容，该第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元和第五谐振单元依序串联，且该第五谐振单元的另一端通过一电容或电感接地。

进一步，包括与该第四谐振单元并联的电感或电容。

进一步，该谐振单元的数量可根据需要增加，并通过将谐振单元通过电容或电感接地的方式修改其接地性，以及将谐振单元与电容和电感并联以增加交叉耦合作用的方式，以增强其带外抑制的效果。

相对于现有技术，本实用新型的高抑制LC滤波器有效提高了滤波器的带外抑制效果，在同样矩形系数的要求下，可以减小滤波器的尺寸。且具有良好的带内特性，如插入损耗小，波动小等，易于调试。

附图说明

图1是现有技术中一种LC滤波器的电路结构示意图。

图2是图1所示的LC滤波器在带宽为76.25MHz～111.25MHz的仿真测试波形图。

图3是本实用新型实施例一的带外高抑制LC滤波器的电路结构示意图。

图4是图3所示的LC滤波器在带宽为76.25MHz～111.25MHz的仿真测试波形图。

图5是本实用新型实施例二的带外高抑制LC滤波器的电路结构示意图。

图6是图5所示的LC滤波器在带宽为76.25MHz～111.25MHz的仿真测试波形图。

图7是本实用新型实施例三的带外高抑制LC滤波器的电路结构示意图。

图8是图7所示的LC滤波器在带宽为76.25MHz～111.25MHz的仿真测试波形图。

具体实施方式

实施例1

请参阅图3，其是本实用新型实施例一的带外高抑制LC滤波器的电路结构示意图。为了跟图1所示的滤波器做比较，该带外高抑制LC滤波器设置为五阶的滤波器，包括第一谐振单元21、第二谐振单元22、第三谐振单元23、第四谐振单元24和第五谐振单元25组成的谐振电路20，以及第一负载26和第二负载27。该第一谐振单元21包括并联的第一电感21a和第一电容21b；该第二谐振单元22包括串联的第二电感22a和第二电容22b；该第三谐振单元23包括并联的第三电感23a和第三电容23b；该第四谐振单元24包括串联的第四电感24a和第四电容24b；该第五谐振单元25包括并联的第五电感25a和第五电容25b。该第一负载26、谐振电路20和第二负载27依序串接，且该第一负载26和第二负载27分别接地。该第一谐振单元21、第二谐振单元22、第三谐振单元23、第四谐振单元24和第五谐振单元25依序串接，且该第一谐振单元21通过一第六电感21c接地，该第三谐振单元23通过一第七电容23c接地，该第五谐振单元25通过一第八电感25c接地。该第六电感21c、第七电容23c和第八电感25c分别起到了修改其对应的谐振单元的接地性以添加阻带的作用。

请参阅图4，其是图3所示的LC滤波器在带宽为76.25MHz～111.25MHz的仿真测试波形图。原设计要求的带外高抑制LC滤波器在DC～48.75MHz和138.75MHz～1GHz频段的抑制达到40dB以上，插入损耗要求0.5dB。在图4所示的仿真测试波形图上可看到，图3所示的高抑制LC滤波器在DC～48.75MHz频段处的抑制达到-43.398dB，在138.8MHz以上频段的抑制达到-47.387dB，完全符合设计要求。

实施例2

请参阅图5，其是本实用新型实施例二的带外高抑制LC滤波器的电路结构示意图。为了跟图1所示的滤波器做比较，该带外高抑制LC滤波器设置为五阶的滤波器，包括第一谐振单元31、第二谐振单元32、第三谐振单元33、第四谐振单元34和第五谐振单元35组成的谐振电路30，以及第一负载36和第二负载37。该第一负载36、谐振电路30和第二负载37依序串接，且该第一负载36和第二负载37分别接地。该第一谐振单元31包括并联的第一电感31a和第一电容31b；该第二谐振单元32包括串联的第二电感32a和第二电容32b；该第三谐振单元33包括并联的第三电感33a和第三电容33b；该第四谐振单元34包括串联的第四电感34a和第四电容34b；该第五谐振单元35包括并联的第五电感35a和第五电容35b。该第一谐振单元31、第三谐振单元33和第五谐振单元35并联，该第一谐振单元31、第三谐振单元33和第五谐振单元35的一端干路接地；该第二谐振单元32串接在该第一谐振单元31与第三谐振单元33的另一干路上，该第四谐振单元34串接在该第三谐振单元33和第五谐振单元35的另一干路上，从而构成一五阶谐振电路。进一步，一第九电感32c与该第二谐振单元32并联，一第十电容34c与该第四谐振单元34并联。该第九电感32c与该第二谐振单元32产生交叉耦合作用，该第十电容34c与该第四谐振单元34产生交叉耦合作用，从而达到带外抑制的效果。

请参阅图6，其是图5所示的LC滤波器在带宽为76.25MHz～111.25MHz的仿真测试波形图。原设计要求的带外高抑制LC滤波器在DC～48.75MHz和138.75MHz～1GHz频段的抑制达到40dB以上，插入损耗要求0.5dB。在图6所示的仿真测试波形图上可看到，图5所示的高抑制LC滤波器在DC～48.75MHz频段处的抑制达到-45.375dB，但在138.8MHz以上频段的抑制仅达到-32.009dB，并不完全符合设计要求。

实施例3

请参阅图7，其是本实用新型实施例三的带外高抑制LC滤波器的电路结构示意图。本实施例为实施例一和实施例二的结构的叠加，即：包括第一谐振单元41、第二谐振单元42、第三谐振单元43、第四谐振单元44和第五谐振单元45组成的谐振电路40，以及第一负载46和第二负载47。该第一谐振单元41包括并联的第一电感41a和第一电容41b；该第二谐振单元42包括串联的第二电感42a和第二电容42b；该第三谐振单元43包括并联的第三电感43a和第三电容43b；该第四谐振单元44包括串联的第四电感44a和第四电容44b；该第五谐振单元45包括并联的第五电感45a和第五电容45b。该第一负载46、谐振电路40和第二负载47依序串接，且该第一负载46和第二负载47分别接地。该第一谐振单元41、第二谐振单元42、第三谐振单元43、第四谐振单元44和第五谐振单元45依序串接。进一步，该第一谐振单元41通过一第六电感41c接地，该第三谐振单元43通过一第七电容43c接地，该第五谐振单元45通过一第八电感45c接地。以及，一第九电感42c与该第二谐振单元42并联，一第十电容44c与该第四谐振单元44并联。该第六电感41c、第七电容43c和第八电感45c分别起到了修改其对应的谐振单元的接地性以添加阻带的作用。该第九电感42c与该第二谐振单元42产生交叉耦合作用，该第十电容44c与该第四谐振单元44产生交叉耦合作用，从而达到带外抑制的效果。

请参阅图8，其是图7所示的LC滤波器在带宽为76.25MHz～111.25MHz的仿真测试波形图。原设计要求的带外高抑制LC滤波器在DC～48.75MHz和138.75MHz～1GHz频段的抑制达到40dB以上，插入损耗要求0.5dB。在图8所示的仿真测试波形图上可看到，图7所示的高抑制LC滤波器在DC～48.75MHz频段处的抑制达到-49.75dB，在138.8MHz以上频段的抑制仅达到-50.234dB，完全符合设计要求。同时，相对于图4，进一步增强了带外抑制的效果。

另外，本实用新型的高抑制LC滤波器不限于上述实施例中的五阶滤波器，在仅包含一个谐振单元的一阶滤波器中亦可通过本实用新型的技术思想，使该谐振单元通过一电容或电感接地的方式修改其接地性以添加阻带的作用来增强其带外抑制的效果。再者，可进一步通过并联一电容或电感的方式来添加交叉耦合作用，进一步增强其带外抑制的效果。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims

1.一种带外高抑制LC滤波器，其特征在于：包括依序串接的第一负载、第一谐振单元和第二负载，该第一负载和第二负载分别接地，该第一谐振单元包括并联的第一电容和第一电感，其一端串接在第一负载和第二负载之间，另一端通过一电容或电感接地。

2.根据权利要求1所述的带外高抑制LC滤波器，其特征在于：包括第二谐振单元和第三谐振单元，该第二谐振单元包括串联的第二电感和第二电容；该第三谐振单元包括并联的第三电感和第三电容，该第一谐振单元、第二谐振单元和第三谐振单元依序串联，且该第三谐振单元的另一端通过一电容或电感接地。

3.根据权利要求2所述的带外高抑制LC滤波器，其特征在于：包括一与该第二谐振单元并联的电容或电感。

4.根据权利要求2所述的带外高抑制LC滤波器，其特征在于：进一步包括第四谐振单元和第五谐振单元，该第四谐振单元包括串联的第四电感和第四电容；该第五谐振单元包括并联的第五电感和第五电容，该第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元和第五谐振单元依序串联，且该第五谐振单元的另一端通过一电容或电感接地。

5.根据权利要求4所述的带外高抑制LC滤波器，其特征在于：包括分别与该第二谐振单元和第四谐振单元并联的电感或电容。