CN211830724U - 带通滤波电路和多工器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带通滤波电路和多工器。该带通滤波电路包括至少一个电磁LC滤波电路与至少一个声波谐振单元；声波谐振单元包括输入端口、输出端口、至少一个电路元件和至少3个谐振器，至少3个谐振器包括至少一个第一谐振器和至少一个第二谐振器；第一谐振器串联于输入端口和输出端口之间，第二谐振器与第一谐振器的一端连接；电路元件并联于输入端口和输出端口之间。该带通滤波电路兼有宽通带与陡峭的滚降斜率的双重特性。另外，声波谐振单元中的电路元件可以使声波谐振单元在通带频率范围外形成传输零点或优化声波谐振单元传输零点的位置，从而可以有效地抑制带通滤波电路中通带频率范围外的噪声信号，提高带通滤波电路的滤波效果。

Description

带通滤波电路和多工器

技术领域

本实用新型实施例涉及滤波技术领域，尤其涉及一种带通滤波电路和多工器。

背景技术

滤波电路广泛应用于集成电路中，例如使用于集成电路的多工器。在现代通信中，宽通带、高抑制度的滤波电路的需求越来越大。而传统的电磁LC滤波器、双工器和多工器虽能够实现较宽通带内的低插损，但很难实现陡峭的滚降与很强的宽邻带抑制。若想增强邻带的抑制特性，只能通过增加滤波电路的级数，而这会使得器件的体积增大，同时插损也会增大。

实用新型内容

本实用新型提供一种带通滤波电路和多工器，以提高带通滤波电路的滚降斜率，增强邻带的抑制特性，过滤干扰信号。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种带通滤波电路，包括至少一个电磁LC滤波电路与至少一个声波谐振单元；

所述声波谐振单元包括输入端口、输出端口、至少一个电路元件和至少3个谐振器；所述电磁LC滤波电路与所述声波谐振单元电连接，至少3个所述谐振器包括至少一个第一谐振器和至少一个第二谐振器；所述第一谐振器串联于所述输入端口和所述输出端口之间，所述第二谐振器与所述第一谐振器的一端连接；所述电路元件并联于所述输入端口和所述输出端口之间；其中，所述电路元件包括电感器结构或电容器结构。

可选地，所述声波谐振单元包括3个谐振器；3个所述谐振器呈π型连接；所述电路元件为电感器结构。

可选地，所述第一谐振器的串联谐振频率在所述带通滤波电路的通带频率范围内，所述第二谐振器的串联谐振频率在所述带通滤波电路的邻带频率范围内，所述邻带频率低于所述通带频率。

可选地，所述带通滤波电路包括多个声波谐振单元；相邻所述声波谐振单元共用一个第二谐振器。

可选地，所述声波谐振单元包括3个谐振器，3个所述谐振器呈T型连接；所述电路元件为电容器结构。

可选地，所述第一谐振器的并联谐振频率在所述带通滤波电路的邻带频率范围内，所述第二谐振器的并联谐振频率在所述带通滤波电路的通带频率范围内，所述邻带频率高于所述通带频率。

可选地，所述带通滤波电路包括多个声波谐振单元；多个所述声波谐振单元串联。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种多工器，包括本实用新型任意实施例提供的带通滤波电路。

可选地，所述多工器包括一个第一端和至少两个第二端；

每一所述带通滤波电路串联连接于所述多工器的第一端和任一第二端之间。

本实用新型实施例的技术方案，通过设置带通滤波电路包括至少一个电磁LC滤波电路与至少一个声波谐振单元，声波谐振单元包括至少一个电路元件和至少3个谐振器，由于谐振器具有高品质因数，使声波谐振单元在频率过渡区域具有很大的滚降斜率，从而使带通滤波电路兼有宽通带与陡峭的滚降斜率的双重特性，提高了带通滤波电路的滤波效果。另外，第一谐振器与电路元件并联，第二谐振器与第一谐振器的一端连接，可以使声波谐振单元在通带频率范围外形成传输零点或优化声波谐振单元传输零点的位置，从而可以有效地抑制带通滤波电路中通带频率范围外的噪声信号，提高了带通滤波电路的邻带抑制效果，进而提高了带通滤波电路的滤波效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种带通滤波电路的结构示意图；

图2为图1的带通滤波电路对应的一种滤波示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种带通滤波电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种带通滤波电路的结构示意图；

图5为图4的带通滤波电路对应的一种滤波示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种带通滤波电路的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种多工器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供了一种带通滤波电路。图1为本实用新型实施例提供的一种带通滤波电路的结构示意图。如图1所示，该带通滤波电路包括至少一个电磁LC滤波电路00与至少一个声波谐振单元10；声波谐振单元10包括输入端口11、输出端口12、至少一个电路元件20和至少3个谐振器；电磁LC滤波电路00的输出端与声波谐振单元10的输入端口11电连接，至少3个谐振器包括至少一个第一谐振器131和至少一个第二谐振器132；第一谐振器131串联于输入端口11和输出端口12之间，第二谐振器132与第一谐振器131的一端连接；电路元件20并联于输入端口11和输出端口12之间；其中，电路元件20包括电感器结构或电容器结构。

具体地，电磁LC滤波电路00可以为包括电感器结构和电容器结构的滤波电路，通过电感器结构和电容器结构的特定配置实现电磁LC滤波电路00对应的通带。电磁LC滤波电路00可以实现宽带通带，当输入信号通过电磁LC滤波电路00后，可以对输入信号进行滤波。经过电磁LC滤波电路00滤波后的输入信号传输至声波谐振单元10。声波谐振单元10中的谐振器具有高品质因数。当声波谐振单元10包括至少3个谐振器时，可以使声波谐振单元10具有较好的频率选择性，即声波谐振单元10在频率过渡区域具有很大的滚降斜率，即带通滤波电路中通带和阻带之间的过渡速度很快，过渡效率高。从而使带通滤波电路兼有宽通带与陡峭的滚降斜率的双重特性，提高了带通滤波电路的滤波效果。

至少一个第一谐振器131串联于输入端口11和输出端口12之间，当带通滤波电路的输入信号经过电磁LC滤波电路00后输入声波谐振单元10时，该信号通过声波谐振单元10的输入端口11输入至第一谐振器131，第一谐振器131根据第一谐振器131的谐振频率对该信号进行滤波。即该信号的频率与第一谐振器131的串联谐振频率相等或近似相等时，该信号可以通过第一谐振器131输出至声波谐振单元10的输出端口12，进而通过带通滤波电路的输出端口12输出，达到了滤波的作用。另外，电路元件20并联于输入端口11和输出端口12之间，因此电路元件20与至少一个第一谐振器131并联。电路元件20包括电感器结构或电容器结构，可以调整电路元件20与第一谐振器131并联结构的电学参数，从而可以调整带通滤波电路的通带频率范围。同时可以调节第一谐振器131和电路元件20整体结构的电学参数，使得其整体结构在邻带频率范围内能够形成传输零点，优化声波谐振单元传输零点的位置，降低邻带频率范围内的噪声信号的输出幅值，提高了带通滤波电路的邻带抑制效果。第二谐振器132的一端与第一谐振器131的一端连接，第二谐振器132的另一端可以与其他电路或地端连接。通过第二谐振器132与第一谐振器131的一端连接，使得第二谐振器132的串联谐振频率在带通滤波电路的通带频率范围外，或使得第二谐振器132的并联谐振频率在带通滤波电路的通带频率范围内，从而避免通带频率范围内的信号由第二谐振器132输出至其他电路或地端，降低了带通滤波电路的信号损耗。同时，第二谐振器132的串联谐振频率在带通滤波电路的通带频率范围外时，例如，第二谐振器132的串联谐振频率可以在邻带范围内，可以使得邻带频率范围内的噪声信号由第二谐振器132输出至其他电路或地端，从而有效地抑制带通滤波电路中邻带频率范围内的噪声信号，提高了带通滤波电路的滤波效果。其中，邻带可以为通带以上或者以下的频段，其与通带之间的过渡带甚至只有0MHz～几十MHz，且邻带的带宽为通带中心频率10％以上的频带范围。

需要说明的是，当第二谐振器132的另一端与其他电路连接时，例如可以与电容器结构和/或电感器结构等连接，可以调整第二谐振器132与其他电路整体的并联谐振频率，使得第二谐振器132所在支路的并联谐振频率在带通滤波电路的通带频率范围内，同样可以避免通带频率范围内的信号由第二谐振器132输出至其他电路，降低了带通滤波电路的损耗。

另外，图1仅是示例性地示出了电磁LC滤波电路00与声波谐振单元10的输入端口11连接。在其他实施例中，电磁LC滤波电路00还可以与声波谐振单元10的输出端口12连接，此时电磁LC滤波电路00和声波谐振单元10组成的带通滤波电路与图1中示例的带通滤波电路具有相同的有益效果，此处不再赘述。

示例性地，继续参考图1，声波谐振单元10包括3个谐振器；3个谐振器呈π型连接；电路元件20为电感器结构。

具体地，该带通滤波电路示例性地包括了一个声波谐振单元10，该声波谐振单元10示例性地示出了包括3个谐振器和一个电路元件20；3个谐振器包括一个第一谐振器131和两个第二谐振器132；第一谐振器131串联于输入端口11和输出端口12之间，第二谐振器132与第一谐振器131的一端连接，形成π型连接结构；电路元件20并联于输入端口11和输出端口12之间；其中，电路元件20为电感器结构。此时声波谐振单元10通过一个第一谐振器131对输入信号进行滤波，通过两个第二谐振器132对输入信号中的噪声信号进行滤波，从而可以提高带通滤波电路的滤波效果。而且，电感器结构并联于第一谐振器131的两端，可以使电感器结构和第一谐振器131形成的并联结构的谐振频率位于带通滤波电路的通带频率范围外，抑制了带通滤波电路通带频率范围外的噪声信号，提高了带通滤波电路的滤波效果。

可选地，第一谐振器131的串联谐振频率在带通滤波电路的通带频率范围内，第二谐振器132的串联谐振频率在带通滤波电路的邻带频率范围内，邻带频率低于通带频率。

具体地，此时邻带可以为通带以下的频段，其与通带之间的过渡带甚至只有0MHz～几十MHz，且邻带的带宽为通带中心频率10％以上的频带范围。图2为图1的带通滤波电路对应的一种滤波示意图。其中，横坐标为频率，纵坐标为输出幅值。曲线1为电磁LC滤波电路的频率-输出曲线，曲线2为图1的带通滤波电路的频率-输出曲线。如图2所示，曲线2的通带频率范围远大于200MHz，同时曲线2的频率衰减区域的滚降斜率大于曲线1的频率衰减区域的滚降斜率，由此可知，本实用新型的带通滤波电路兼有宽通带与陡峭的滚降斜率的双重特性，提高了带通滤波电路的滤波效果。另外，第一谐振器131的串联谐振频率在带通滤波电路的通带频率范围内，可以保证通带频率范围内的信号通过第一谐振器131输出至输出端口12。而且，电感器结构与第一谐振器131并联，使得电感器结构和第一谐振器131在邻带频率范围内能够形成一个传输零点101，优化声波谐振单元传输零点的位置，从而可以降低邻带频率范围内的噪声信号的输出幅值，提高了带通滤波电路的邻带抑制效果，有效地提高了带通滤波电路的滤波效果。而且，当第二谐振器132的串联谐振频率在带通滤波电路的邻带频率范围内时，可以使邻带频率范围内的信号通过第二谐振器132输出至其他电路或地，从而降低了频率在邻带频率范围内的噪声信号的输出幅值，提高带通滤波电路的邻带抑制效果。而且，第二谐振器132对频率在通带频率范围内的信号进行阻隔，减少了频率在通带频率范围内的信号的衰减，提高了带通滤波电路的滤波效果。同时，两个第二谐振器132在邻带频率范围内形成另外两个传输零点101，进一步地降低了频率在邻带频率范围内噪声信号的输出幅值，提高带通滤波电路的邻带抑制效果。继续参考图2，对比于曲线1，曲线2的邻带频率为宽带，即曲线2对邻带频率抑制的带宽大于200MHz，实现了邻带的宽带抑制，提高了带通滤波电路的滤波效果。

需要说明的是，图2中仅是示例性地示出了频率低于通带频率的邻带频率。在其他实施例中，通过设置第一谐振器131和第二谐振器132的串联谐振频率，可以使频率大于通带频率的邻带频率具有相同的抑制效果。

图3为本实用新型实施例提供的另一种带通滤波电路的结构示意图。如图3所示，带通滤波电路包括多个声波谐振单元10；相邻声波谐振单元10共用一个第二谐振器132。

具体地，如图3所示，图3示例性地示出了带通滤波电路包括2个声波谐振单元10，两个声波谐振单元10共用一个第二谐振器132。通过设置多个声波谐振单元10，可以使得输入信号通过每个声波谐振单元10进行滤波，增加了带通滤波电路的滤波效果。另外，每个声波谐振单元10包括多个邻带频率范围内的传输零点，当具有多个声波谐振单元10时，带通滤波电路具有更多的邻带频率范围内的传输零点，从而可以进一步地降低了频率在邻带频率范围内噪声信号的输出幅值，提高带通滤波电路的邻带抑制效果。

图4为本实用新型实施例提供的另一种带通滤波电路的结构示意图。如图4所示，声波谐振单元10包括3个谐振器，3个谐振器呈T型连接；电路元件20为电容器结构。

具体地，图4示例性地示出了声波谐振单元10包括3个谐振器，3个谐振器包括两个第一谐振器131和一个第二谐振器132，两个第一谐振器131串联于输入端口11和输出端口12之间，第二谐振器132与两个第一谐振器131的公共端连接，形成T型连接结构。电容器结构并联于输入端口11和输出端口12之间，即与两个第一谐振器131并联，可以使电容器结构和第一谐振器131形成的并联结构的谐振频率位于带通滤波电路的通带频率范围外，抑制了带通滤波电路通带频率范围的噪声信号，提高了带通滤波电路的滤波效果。

可选地，第一谐振器131的并联谐振频率在带通滤波电路的邻带频率范围内，第二谐振器132的并联谐振频率在带通滤波电路的通带频率范围内，邻带频率高于通带频率。

具体地，此时邻带可以为通带以上的频段，其与通带之间的过渡带甚至只有0MHz～几十MHz，且邻带的带宽为通带中心频率10％以上的频带范围。图5为图4的带通滤波电路对应的一种滤波示意图。其中，横坐标为频率，纵坐标为输出幅值。曲线3为电磁LC滤波电路的频率-输出曲线，曲线4为图4的带通滤波电路的频率-输出曲线。如图5所示，曲线4的通带频率范围远大于200MHz，同时曲线4的频率衰减区域的滚降斜率大于曲线3的频率衰减区域的滚降斜率，由此可知，本实用新型的带通滤波电路兼有宽通带与陡峭的滚降斜率的双重特性，提高了带通滤波电路的滤波效果。另外，第一谐振器131的并联谐振频率在带通滤波电路的邻带频率范围内，使得第一谐振器131对频率在邻带频率范围内的噪声信号进行阻隔，减少了频率在邻带频率范围内的噪声信号的输出，从而提高了带通滤波电路的滤波效果。另外，第二谐振器132的并联谐振频率在带通滤波电路的通带频率范围内，使得第二谐振器132对频率在通带频率范围内的信号进行阻隔，减少了频率在通带频率范围内的信号的衰减，提高了带通滤波电路的滤波效果。继续参考图5，T型结构的声波谐振单元10在邻带频率范围内能够形成传输零点102，可以降低频率在邻带范围内的噪声信号的输出幅值，提高了带通滤波电路的邻带抑制效果，有效地提高了带通滤波电路的滤波效果。而且，对比于曲线3，曲线4的邻带频率为宽带，即曲线4对邻带频率抑制的带宽大于200MHz，实现了邻带的宽带抑制，提高了带通滤波电路的滤波效果。

需要说明的是，图5中仅是示例性地示出了频率高于通带频率的邻带频率。在其他实施例中，通过设置第一谐振器131和第二谐振器132的并联谐振频率，可以使频率低于通带频率的邻带频率具有相同的抑制效果。

图6为本实用新型实施例提供的另一种带通滤波电路的结构示意图。如图6所示，带通滤波电路包括多个声波谐振单元10；多个声波谐振单元10串联。

具体地，如图6所示，图6示例性地示出了带通滤波电路包括2个声波谐振单元10，两个声波谐振单元10串联，可以使得输入信号通过每个声波谐振单元10进行滤波，增加了带通滤波电路的滤波效果。另外，每个声波谐振单元10包括多个邻带频率范围内的传输零点，当具有多个声波谐振单元10时，带通滤波电路具有更多的邻带频率范围内的传输零点，从而可以进一步地降低了频率在邻带频率范围内噪声信号的输出幅值，提高带通滤波电路的邻带抑制效果。

本实用新型实施例还提供一种多工器。图7为本实用新型实施例提供的一种多工器的结构示意图。如图7所示，该多工器包括本实用新型任意实施例提供的带通滤波电路210。

继续参考图7，多工器包括一个第一端IN和至少两个第二端；每一带通滤波电路210串联连接于多工器的第一端IN和任一第二端之间。

具体地，图7中示例性地示出了多工器包括一个第一端IN和n个第二端，分别为OUT1、OUT2……OUTn。每个带通滤波电路210串联于第一端IN和一第二端之间。例如，第一个带通滤波电路210串联于第一端IN和第一个第二端OUT1之间，第二个带通滤波电路210串联于第一端IN和第一个第二端OUT2之间……以此类推。由于多工器具有本实用新型任意实施例提供的带通滤波电路210，因此具有带通滤波电路的有益效果，即多工器具有比较高的滚降斜率，能够实现陡峭的过渡带抑制，同时可以提高带通滤波电路的邻带抑制效果，实现了邻带的宽带抑制，从而提高了带通滤波电路的滤波效果。

需要说明的是，多工器还可以包括其他滤波电路，其他滤波电路串联于第一端IN和任一第二端之间，其他滤波电路可以是低通滤波电路、高通滤波电路或带通滤波电路，本实用新型实施例不做限定。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种带通滤波电路，其特征在于，包括至少一个电磁LC滤波电路与至少一个声波谐振单元；

所述声波谐振单元包括输入端口、输出端口、至少一个电路元件和至少3个谐振器；所述电磁LC滤波电路与所述声波谐振单元电连接，至少3个所述谐振器包括至少一个第一谐振器和至少一个第二谐振器；所述第一谐振器串联于所述输入端口和所述输出端口之间，所述第二谐振器与所述第一谐振器的一端连接；所述电路元件并联于所述输入端口和所述输出端口之间；其中，所述电路元件包括电感器结构或电容器结构。

2.根据权利要求1所述的带通滤波电路，其特征在于，所述声波谐振单元包括3个谐振器；3个所述谐振器呈π型连接；所述电路元件为电感器结构。

3.根据权利要求2所述的带通滤波电路，其特征在于，所述第一谐振器的串联谐振频率在所述带通滤波电路的通带频率范围内，所述第二谐振器的串联谐振频率在所述带通滤波电路的邻带频率范围内，所述邻带频率低于所述通带频率。

4.根据权利要求2所述的带通滤波电路，其特征在于，所述带通滤波电路包括多个声波谐振单元；相邻所述声波谐振单元共用一个第二谐振器。

5.根据权利要求1所述的带通滤波电路，其特征在于，所述声波谐振单元包括3个谐振器，3个所述谐振器呈T型连接；所述电路元件为电容器结构。

6.根据权利要求5所述的带通滤波电路，其特征在于，所述第一谐振器的并联谐振频率在所述带通滤波电路的邻带频率范围内，所述第二谐振器的并联谐振频率在所述带通滤波电路的通带频率范围内，所述邻带频率高于所述通带频率。

7.根据权利要求5所述的带通滤波电路，其特征在于，所述带通滤波电路包括多个声波谐振单元；多个所述声波谐振单元串联。

8.一种多工器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的带通滤波电路。

9.根据权利要求8所述的多工器，其特征在于，所述多工器包括一个第一端和至少两个第二端；

每一所述带通滤波电路串联连接于所述多工器的第一端和任一第二端之间。

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