CN213717939U - 一种ipd吸收式低通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种IPD吸收式低通滤波器，属于滤波器技术领域。包括基体层和其上表面的金属层，金属层上形成有电路结构，电路结构包括输入端口、至少一个级联单元、输出端口及接地端口，级联单元包括低通基础主路和带外吸收支路，低通基础主路包括串联在输入端口和输出端口之间的第一通路电感和第二通路电感，第一通路电感和第二通路电感之间连接有接地电容，第一通路电感并联有第一带外吸收支路，第二通路电感并联有第二带外吸收支路，可通过增加级联单元级数实现更优的电性能，最终实现小型化、带外无反射、便于集成的滤波器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种IPD吸收式低通滤波器，属于滤波器技术领域。
背景技术
传统的低通滤波器设计电路，是通过阻带把不希望通过的信号反射回源。在大部分应用中，这些反射回源的信号会造成诸如互调产物、增益波动等影响系统性能的问题。类似混频器这样的非线性器件对带外信号会产生响应，且对传统低通滤波器导致的反射信号高度敏感。设计接近或者满足混频器定义带宽和抑制谐波需求的滤波器，是一项巨大的挑战。
从而射频系统工程师通常会利用一些方法来处理这些影响，比如在敏感器件前后插入衰减器或隔离放大器。这些方法会降低整个系统的信噪比和动态范围；我们可以利用双工器一个端口来实现对阻带反射信号的吸收，但这样的过渡手段对设计电路有较大的空间需求，并且仍然会因为一些反射信号造成阻抗失配；我们也可以使用差分式滤波器（两端口进两端口出，并且在输入输出端口上增加90°电桥实现平衡-不平衡转换）来缓解阻带反射信号的影响，但是这种技术使得滤波器的带宽受制于电桥的带宽，这使得这种设计不适合宽带应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有低通滤波器存在的上述缺陷，提供了一种可级联的IPD吸收式低通滤波器，包括低通基础主路和带外吸收支路，具有尺寸小和带外无反射的效果。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的：
一种IPD吸收式低通滤波器，包括基体层和其上表面的金属层，金属层上形成有电路结构，电路结构包括输入端口、至少一个级联单元、输出端口及接地端口，级联单元包括低通基础主路和带外吸收支路，低通基础主路包括串联在输入端口和输出端口之间的第一通路电感和第二通路电感，第一通路电感和第二通路电感之间连接有接地电容，第一通路电感并联有第一带外吸收支路，第二通路电感并联有第二带外吸收支路。
进一步地，第一带外吸收支路和第二带外吸收支路均由吸收电容和吸收电阻串联而成。
进一步地，第一通路电感和第二通路电感采用平面螺旋结构。
进一步地，接地电容和吸收电容均采用薄膜平行板电容。
进一步地，基体层为砷化镓、氮化硅或硅。
进一步地，接地端口设有4个，两个与输入端口形成GSG共面端口，两个与输出端口形成GSG共面端口。
进一步地，接地端口通过晶背穿孔工艺形成连接通孔与背金大地面连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型包括至少一个级联单元，级联单元包括低通基础主路和带外吸收支路，本实用新型可通过增加级联单元级数实现更优的电性能，当由多个级联单元级联时，相邻的两个通路电感等效为一个电感，其值为两个通过电感的串联值，相邻的两个吸收电容等效一个电容，其值等效为两个吸收电容的串联值，带外吸收支路等效变换为吸收电容两端分别串联了一个吸收电阻，从而减小元件个数，最终实现小型化、带外无反射、便于集成的滤波器。
附图说明
图1为本实用新型的一级电路拓扑图；
图2为本实用新型的一级电路S参数仿真结果；
图3为本实用新型的二级级联及变换的电路拓扑图；
图4为本实用新型的二级级联的IPD三维电路结构示意图；
图5为本实用新型的二级级联的S参数仿真结果。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型包括一个级联单元，级联单元包括低通基础主路和带外吸收支路，低通基础主路包括两个通路电感和一个接地电容，连接方式为输入端和输出端之间串联第一通路电感L1、第二通路电感L2，第一通路电感L1和第二通路电感L2之间连接接地容C3；第一带外吸收支路由吸收电容C1和吸收电阻R1串联，第一带外吸收支路和通路电感L1并联；第二带外吸收支路由吸收电容C2和吸收电阻R2串联，第二带外吸收支路和通路电感L2并联。
如图2所示为图1电路的仿真结果，其中，通路电感L1=L2=1.80nH，吸收电容C1=C2=0.95pF；接地电容C3=1.25pF；R1=R2= 50Ω；3dB截止频率为2.8GHz；DC~15GHz驻波小于20dB；阻带内，在6GHz~15GHz范围内抑制大于15dB。
如图3所示，本实用新型包括两个级联单元，低通基础主路由多个低通基础主路单元直接级联，低通基础主路由多个低通基础主路单元直接级联时，相邻的两个通路电感L2等效为一个电感2*L2，相邻的两个吸收电容C2等效两个电容串联；带外吸收支路等效变换为吸收电容两端分别串联一个吸收电阻，从而减小元件个数，优化排版，最终实现滤波器小型化。
如图4所示为图3的IPD三维电路结构示意图，采用IPD-GaAs工艺实现，尺寸为0.9mm*0.7mm*0.1mm，接地端口设有4个，两个与输入端口形成GSG共面端口，两个与输出端口形成GSG共面端口，接地端口通过晶背穿孔工艺形成连接通孔与背金大地面连接。
如图5所示为图3的仿真结果，其中通路电感L1=L2=1.80nH，吸收电容C1=C2=0.95pF；接地电容C3=1.25pF；R1=R2=50Ω；3dB截止频率为2.25GHz；DC~20GHz驻波小于20dB；阻带内，在4.5GHz~15GHz范围内抑制大于25dB。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种IPD吸收式低通滤波器，包括基体层和其上表面的金属层，其特征在于，所述金属层上形成有电路结构，所述电路结构包括输入端口、至少一个级联单元、输出端口及接地端口，所述级联单元包括低通基础主路和带外吸收支路，所述低通基础主路包括串联在输入端口和输出端口之间的第一通路电感和第二通路电感，所述第一通路电感和第二通路电感之间连接有接地电容，所述第一通路电感并联有第一带外吸收支路，所述第二通路电感并联有第二带外吸收支路。
2.根据权利要求1所述的IPD吸收式低通滤波器，其特征在于：所述第一带外吸收支路和第二带外吸收支路均由吸收电容和吸收电阻串联而成。
3.根据权利要求1所述的IPD吸收式低通滤波器，其特征在于：所述第一通路电感和第二通路电感采用平面螺旋结构。
4.根据权利要求2所述的IPD吸收式低通滤波器，其特征在于：所述接地电容和吸收电容均采用薄膜平行板电容。
5.根据权利要求1所述的IPD吸收式低通滤波器，其特征在于：所述基体层为砷化镓、氮化硅或硅。
6.根据权利要求1所述的IPD吸收式低通滤波器，其特征在于：所述接地端口设有4个，两个与输入端口形成GSG共面端口，两个与输出端口形成GSG共面端口。
7.根据权利要求1所述的IPD吸收式低通滤波器，其特征在于：所述接地端口通过晶背穿孔工艺形成连接通孔与背金大地面连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022717157.XU CN213717939U (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种ipd吸收式低通滤波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022717157.XU CN213717939U (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种ipd吸收式低通滤波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213717939U true CN213717939U (zh) | 2021-07-16 |
Family
ID=76783380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022717157.XU Active CN213717939U (zh) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | 一种ipd吸收式低通滤波器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213717939U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023231153A1 (zh) * | 2022-05-30 | 2023-12-07 | 深圳振华富电子有限公司 | 一种无源低通滤波器及低通滤波电路 |
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2020
- 2020-11-23 CN CN202022717157.XU patent/CN213717939U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023231153A1 (zh) * | 2022-05-30 | 2023-12-07 | 深圳振华富电子有限公司 | 一种无源低通滤波器及低通滤波电路 |
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