CN220896667U - 一种带通滤波器及包括其的电子设备 - Google Patents
一种带通滤波器及包括其的电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220896667U CN220896667U CN202322718631.4U CN202322718631U CN220896667U CN 220896667 U CN220896667 U CN 220896667U CN 202322718631 U CN202322718631 U CN 202322718631U CN 220896667 U CN220896667 U CN 220896667U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inductor
- inductance
- parallel
- resonant
- bandpass filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种带通滤波器及包括其的电子设备，带通滤波器，包括：第一信号传输端子、第二信号传输端子和接地端；M+1个连接节点，该M+1个连接节点设置在第一信号传输端子和第二信号传输端子之间，其中M为大于等于2的偶数；M个耦合电容，该M个耦合电容串联设置在M+1个连接节点之间；M+1条并联支路，M+1个连接节点的各连接节点上设置有一条并联支路，其中奇数节点上设置电感并联支路，偶数节点上设置电容并联支路；相邻的任意两个奇数连接节点之间的串联耦合电容与该两个奇数连接节点之间的偶数节点上连接的电容并联支路中的电容构成T型电容。
Description
技术领域
本实用新型涉及滤波领域及包含其的电子设备，具体涉及一种带通滤波器及包含其的电子设备。
背景技术
在现有滤波器设计中，电感和电容串联或并联形成的谐振单元常被用来实现信号的频率选择。这种谐振单元利用电感和电容的特性，在特定的谐振频率上可形成最大的响应。上述现有滤波器设计中，电感和电容构成的谐振单元，在谐振频率附近的信号获得放大，而其他频率的信号被抑制。
然而，这种电感和电容构成的谐振单元在某些应用场景下可能存在一些局限性和问题：1.带宽限制：由于电感和电容构成的谐振单元在谐振频率附近的响应较高，其带宽通常较宽。可能导致谐振支路在非目标频率范围内也具有一定的响应，限制了其在需要更窄带宽的应用中的适用性。
2.频率选择性不足：传统的电感和电容构成的谐振单元的边缘滚降较差，对于非谐振频率的信号抑制效果可能较弱，这意味着在谐振频率附近的目标信号可能会受到非谐振信号的干扰，影响滤波器的性能以及存在高频时电容值较小的问题。
3.难以精细调控：由于电感和电容构成的谐振单元的设计主要依赖于其组件的固有特性，调整带宽和频率选择性可能会受到限制。在某些应用中，可能需要更高的精度和调控能力。
综上所述，电感和电容构成的谐振单元因其难以精细调控、滚降较差等问题限制了其应用范围以及性能。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种带通滤波器，用以改善当前LC滤波器存在的上述技术问题。
在下文中将给出关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图确定本公开的关键或重要部分，也不是意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
根据本公开的一方面提供一种带通滤波器，包括：第一信号传输端子、第二信号传输端子和接地端；M+1个连接节点，该M+1个连接节点设置在第一信号传输端子和第二信号传输端子之间，其中M为大于等于2的偶数；M个耦合电容，该M个耦合电容串联设置在M+1个连接节点之间；M+1条并联支路，M+1个连接节点的各连接节点上设置有一条并联支路，其中奇数节点上设置电感并联支路，偶数节点上设置电容并联支路；相邻的任意两个奇数连接节点之间的串联耦合电容与该两个奇数连接节点之间的偶数节点上连接的电容并联支路中的电容构成T型电容。
进一步的，还包括个谐振辅助电感和一个共地电感。
进一步的，个谐振辅助电感中的至少一个谐振辅助电感的第二端与共地电感的第一端相连。
进一步的，共地电感L3的第一端与个谐振辅助电感中的至少两个连接，/>个谐振辅助电感中的至少两个谐振辅助电感是相邻的谐振辅助电感；/>个谐振辅助电感中的至少两个谐振辅助电感之间至少存在一个不相邻的谐振辅助电感。
进一步的，个谐振辅助电感中不与共地电感连接的谐振辅助电感的第二端直接连接到接地端。
进一步的，个谐振辅助电感中的各谐振辅助电感的第二端均与共地电感的第一端相连，第/>个谐振辅助电感的第一端与第/>条电容并联支路中的电容的第二端、第/>条电感并联支路中的电感的第二端和第/>条电感并联支路中的电感的第二端连接在一起。
进一步的，所述共地电感选自单个电感或并联的多个电感。
进一步的，所述共地电感的第二端接地。
进一步的，所述带通滤波器的通带两侧具有传输零点，且该传输零点的位置和深度取决于共地电感和谐振辅助电感的参数。
根据本公开的另一方面提供一种电子设备，所述电子设备包括上述任一项的带通滤波器。
本实用新型公开了一种带通滤波器，其主要是通过引入谐振辅助电感、共地电感和T形耦合电容，实现更高的频率选择性、更高的调控能力和更大的电容值。具体的，本实用新型具有如下
有益效果：
更窄的带宽：引入谐振辅助电感和共地电感，使得滤波器能够实现更窄的带宽，从而过滤非目标频率信号，提高了滤波器的选择性。
高度可调性和灵活性：谐振辅助电感和共地电感的引入使得滤波器的频率响应和性能可以更好地调整和优化，提供了更高的可调性和灵活性。
增强的级联能力：多个谐振单元的级联设置可以进一步优化滤波器的性能，适应不同复杂信号环境下的信号处理需求。
更好的信号抑制：通过频率响应的调整，特别是在通带左侧的低频部分，实现的传输零点可以更有效地抑制非目标信号，以及通过提供更大的电容值提高了滤波器的性能。
改进的应用适应性：通过提供更窄的带宽和更高的频率选择性，以适应需要更高精度信号处理的应用，如无线通信、雷达系统等。
附图说明
参照附图下面说明本公开的具体内容，这将有助于更加容易地理解本公开的以上和其他目的、特点和优点。附图只是为了示出本公开的原理。在附图中不必依照比例绘制出单元的尺寸和相对位置。
图1是本实用新型提供的一具体实施例的带通滤波器的结构示意图；
图2示出本实用新型提供的一优选实施例的带通滤波器的结构示意图；
图3为本实用新型提供的比较例的带通滤波器的结构示意图；
图4是本实用新型和比较例提供的两种带通滤波器的频率响应曲线对照图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本公开的示例性公开内容进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实现本公开的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实现本公开的过程中可以做出很多特定于本公开的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着本公开的不同而有所改变。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开，在附图中仅仅示出了与根据本公开的方案密切相关的器件结构，而省略了与本公开关系不大的其他细节。
应理解的是，本公开并不会由于如下参照附图的描述而只限于所描述的实施方式。本公开中，在可行的情况下，不同实施方案之间的特征可替换或借用、以及在一个实施方案中可省略一个或多个特征。
请参见图1，图1示出本实用新型提供的一具体实施例的带通滤波器的结构示意图。如图1所示，带通滤波器包括：第一信号传输端子100，第二信号传输端子200，共地电感L3和接地端。M+1个连接节点N1-NM+1，该M+1个连接节点N1-NM+1设置在第一信号传输端子100和第二信号传输端子200之间，其中M为大于等于2的偶数。M个耦合电容C11-C1M，该M个耦合电容C11-C1M串联连接在节点N1和节点NM+1之间。
M+1条并联支路，节点N1-NM+1中的各连接节点上设置有一条并联支路。其中奇数节点上设置电感并联支路，偶数节点上设置电容并联支路，各电容并联支路设置在相邻的电感并联支路之间。相邻的任意两个奇数连接节点之间的串联耦合电容与该两个奇数连接节点之间的偶数节点上连接的电容并联支路中的电容构成T型电容。
具体的，节点NM-1上并联连接的电感并联支路中包括电感电感/>的第一端与节点NM-1连接。节点NM+1上并联连接的电感并联支路中包括电感/>电感/>的第一端与节点NM+1连接。节点NM-1和节点NM+1之间的节点NM上并联连接的电容并联支路中包括电容/>电容/>的第一端与节点NM连接。节点NM-1和节点NM之间串联有电容C1(M-1)，节点NM和节点NM+1之间串联有电容C1M。电容/>的第二端、电感/>的第二端和电感的第二端连接在一起。电容C1(M-1)、电容C1M和电容/>构成T型电容。
可选的，该具体实施例中的带通滤波器还可以包括个谐振辅助电感和一个共地电感L3。/>个谐振辅助电感中的各谐振辅助电感的第二端均与共地电感L3的第一端相连。第/>个谐振辅助电感/>的第一端与第/>条电容并联支路中的电容/>的第二端、第条电感并联支路中的电感/>的第二端和第/>条电感并联支路中电感/>的第二端连接在一起。共地电感L3的第二端接地。
虽然图1中示出共地电感L3的第一端与个谐振辅助电感均连接，但可以理解的是，共地电感L3的第一端可以与/>个谐振辅助电感中的至少一个连接。进一步的，共地电感L3的第一端可以与/>个谐振辅助电感中的至少两个连接。该/>个谐振辅助电感中的至少两个可以是相邻的谐振辅助电感；该/>个谐振辅助电感中的至少两个谐振辅助电感之间也可以至少存在一个不相邻的谐振辅助电感。该/>个谐振辅助电感中未与共地电感L3连接的其余的谐振辅助电感的第二端直接连接到接地端。
本具体实施例中通过设计每个并联谐振支路的参数，使得它们能够在级联的配置下形成合适的频率响应，提高滤波器的频率选择性，以实现更精细的频率响应调整和优化。
本具体实施例中通过节点N1和节点NM+1之间的耦合电容C11-C1M的设置，使得信号能够更好地在不同谐振单元之间传输，增强了并联谐振支路的协同效应。具体的，引入耦合电容作为并联谐振支路之间的连接，进一步增强了并联谐振支路之间的耦合效应，优化了滤波器的频率响应。更详细地说，通过在相邻并联谐振支路之间设置耦合电容，可以调整滤波器的频率响应和带宽。耦合电容的值影响并联谐振支路之间的耦合程度，从而影响滤波器的传输特性。通过调整电容的数值，可以微调并联谐振支路之间的相互作用，从而实现更精细的频率调整和带宽控制。耦合电容的引入可以增强滤波器的频率选择性，在谐振单元之间设置电容可以影响不同谐振频率之间的耦合情况，进而影响滤波器在不同频率上的响应。通过调整耦合电容的数值，可以增强目标频率范围内的信号传输，同时抑制非目标频率范围的信号。通过设置耦合电容还可以有效地阻止非谐振频率信号在谐振单元之间的传播，有助于提高滤波器的选择性，确保只有在目标频率附近的信号才能够通过滤波器。以及耦合电容可以改变不同谐振单元之间的相对相位和阻抗，使得滤波器能够更精确地调整通带左侧的传输零点，进而影响滤波器的整体性能。
本具体实施例中通过引入了谐振辅助电感和共地电感，从而创新地解决带通滤波器带宽限制、频率选择性不足和难以精细调控的问题。更具体的，通过设置多个并联支路，以及将每个并联支路分别与谐振辅助电感串联连接构成并联谐振模块，以及共地电感与多条并联谐振模块中的至少两条并联谐振模块连接，从而实现更高的频率选择性、更窄的带宽，以及提供了更高的调控能力。
本具体实施例通过并联支路中的电容并联支路与串联耦合电感构成T型电容，可避免高频时较小的电容值。
本具体实施例通过共地电感的引入，对滤波器两侧形成的传输零点，由此是左侧传输零点的形成至关重要。此外，通过共地电感的引入，不同谐振支路之间的耦合效应得到增强，使得滤波器的级联更加灵活和高效。
本实用新型提供的带通滤波器可提供更好的性能和适应性，特别是在需要更高精度、更窄带宽和更高频率选择性的应用场景下。通过对电感和电容元件的创新配置和连接方式，为滤波器的性能和调控能力带来了显著的提升。
请参见图2，图2示出本实用新型提供的一优选实施例的带通滤波器的结构示意图，如图2所示，带通滤波器包括：第一信号传输端子100，第二信号传输端子200，连接节点N1、连接节点N2和连接节点N3。串联连接在连接节点N1和连接节点N3之间的耦合电容C11和耦合电容C12；连接节点N1和谐振辅助电感L21之间设置有电感L1构成的电感并联支路，连接节点N2和共地电感L3之间设置有电容C21构成的并联电容并联支路。连接节点N3和谐振辅助电感L21之间设置有电感L2构成的电感并联支路。耦合电容C11和耦合电容C12和电容C21构成T型电容。电感L1的第一端连接节点N1，电容C21构成的第一端连接节点N2和电感L2的第一端连接节点N3，电感L1的第二端、电容C21的第二端和电感L2的第二端共同与谐振辅助电感L21的第一端连接。谐振辅助电感L21的第二端与共地电感L3的第一端连接，共地电感L3的第二端接地。
通过谐振辅助电感L21与各并联支路配合，实现传输零点的引入；以及在共地电感L3的支持下，谐振辅助电感的参数调整可以实现传输零点的位置和深度控制，使得滤波器能够在通带两侧引入零点，尤其是通带左侧的低频部分可以通过很小的电感引入传输零点，从而有效抑制低频非目标信号，实现更窄的带宽和更好的频率选择性。
耦合电容C11、耦合电容C12和并联电容C21的设置，增强了滤波器的频率选择性和抑制效果，实现更高效的干扰抑制以及避免高频时较小的电容值。
请参见图3，图3为本实用新型提供的比较例的带通滤波器的结构示意图。如图3所示，带通滤波器包括：第一信号传输端子1000，第二信号传输端子2000，连接节点N1、和连接节点N2，连接在连接节点N1和连接节点N2之间的耦合电容C1；连接节点N1和共地电感L3之间设置有并联谐振支路P1，连接节点N2和共地电感L3之间设置有并联谐振支路P2。
每条并联谐振支路中均包括一个谐振单元，以及与该谐振单元串联连接的谐振辅助电感。
具体的，并联谐振支路P1中包括谐振单元R1和谐振辅助电感L21，其中谐振单元R1由并联连接的电感L1和电容C2构成。谐振单元R1的一端与连接节点N1连接，谐振单元R1的另一端与谐振辅助电感L21的一端连接，谐振辅助电感L21的另一端与共地电感L3的第一端连接。并联谐振支路P2中包括谐振单元R2和谐振辅助电感L2，其中谐振单元R2由并联连接的电感L2和电容C3构成。谐振单元R2的一端与连接节点N2连接，谐振单元R2的另一端与谐振辅助电感L22的一端连接，谐振辅助电感L22的另一端与共地电感L3的第一端连接，共地电感L3的第二端与接地端连接。
图4是本实用新型和比较例提供的两种带通滤波器的频率响应曲线对照图。图中的细线为比较例提供的带通滤波器的频率响应曲线，粗线为本实用新型提供的带通滤波器的频率响应曲线，由图4中可以明显看出，本实用新型的带通滤波器与比较例提供的带通滤波器的性能相同，但本实用新型的带通滤波器中的电容经过T变化后，电容值相较于比较例提供的带通滤波器中的电容值明显增大，能避免高频时较小的电容值。
本公开实施方式的滤波器可以广泛应用于电子设备中，电子设备示例性的为手机、个人数字助理、电子游戏设备、可穿戴终端等。
以上结合具体的实施方案对本公开进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本公开的保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本公开的精神和原理对本公开做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种带通滤波器，其特征在于，包括：
第一信号传输端子、第二信号传输端子和接地端；
M+1个连接节点，该M+1个连接节点设置在第一信号传输端子和第二信号传输端子之间，其中M为大于等于2的偶数；
M个耦合电容，该M个耦合电容串联设置在M+1个连接节点之间；
M+1条并联支路，M+1个连接节点的各连接节点上设置有一条并联支路，其中奇数节点上设置电感并联支路，偶数节点上设置电容并联支路；
相邻的任意两个奇数连接节点之间的串联耦合电容与该两个奇数连接节点之间的偶数节点上连接的电容并联支路中的电容构成T型电容。
2.根据权利要求1所述的带通滤波器，其特征在于：还包括个谐振辅助电感和一个共地电感。
3.根据权利要求1所述的带通滤波器，其特征在于：个谐振辅助电感中的至少一个谐振辅助电感的第二端与共地电感的第一端相连。
4.根据权利要求3所述的带通滤波器，其特征在于：共地电感L3的第一端与个谐振辅助电感中的至少两个连接，/>个谐振辅助电感中的至少两个谐振辅助电感是相邻的谐振辅助电感；/>个谐振辅助电感中的至少两个谐振辅助电感之间至少存在一个不相邻的谐振辅助电感。
5.根据权利要求3或4所述的带通滤波器，其特征在于：个谐振辅助电感中不与共地电感连接的谐振辅助电感的第二端直接连接到接地端。
6.根据权利要求1-3中任一项所述带通滤波器，其特征在于：个谐振辅助电感中的各谐振辅助电感的第二端均与共地电感的第一端相连，第/>个谐振辅助电感的第一端与第/>条电容并联支路中的电容的第二端、第/>条电感并联支路中的电感的第二端和第/>条电感并联支路中的电感的第二端连接在一起。
7.根据权利要求5所述的带通滤波器，其特征在于：所述共地电感选自单个电感或并联的多个电感。
8.根据权利要求7所述的带通滤波器，其特征在于：所述共地电感的第二端接地。
9.根据权利要求8所述的带通滤波器，其特征在于：所述带通滤波器的通带两侧具有传输零点，且该传输零点的位置和深度取决于共地电感和谐振辅助电感的参数。
10.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备中包含权利要求1-9中任一项所述的带通滤波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322718631.4U CN220896667U (zh) | 2023-10-10 | 2023-10-10 | 一种带通滤波器及包括其的电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322718631.4U CN220896667U (zh) | 2023-10-10 | 2023-10-10 | 一种带通滤波器及包括其的电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220896667U true CN220896667U (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=90841814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322718631.4U Active CN220896667U (zh) | 2023-10-10 | 2023-10-10 | 一种带通滤波器及包括其的电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220896667U (zh) |
-
2023
- 2023-10-10 CN CN202322718631.4U patent/CN220896667U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10944375B2 (en) | Multilayer band pass filter | |
| US8102222B2 (en) | Passive part | |
| US20160204755A1 (en) | Resonator device and high frequency filter | |
| US7432786B2 (en) | High frequency filter | |
| CN107210721B (zh) | 可变滤波电路、高频模块电路、以及通信装置 | |
| US8120446B2 (en) | Electronic component | |
| JP5804076B2 (ja) | Ｌｃフィルタ回路及び高周波モジュール | |
| US11005443B2 (en) | Multilayer balun | |
| CN113098423A (zh) | 一种lc滤波器 | |
| CN220896667U (zh) | 一种带通滤波器及包括其的电子设备 | |
| CN116614100A (zh) | 耦合器及通信系统 | |
| US7272367B2 (en) | Multiband filter circuit and high-frequency transmitter | |
| CN111342789A (zh) | 带耦合电感的滤波器单元、滤波器及电子设备 | |
| CN113067561A (zh) | 带阻滤波器与多频带阻滤波器 | |
| CN112491384A (zh) | 一种fbar滤波器电路 | |
| RU2469468C1 (ru) | Полосовой lc-фильтр с режекцией сосредоточенных помех в рабочей полосе частот | |
| CN221283163U (zh) | 一种滤波器及包括其的通信设备 | |
| CN213990621U (zh) | 一种滤波器及射频前端模块 | |
| CN220732736U (zh) | 一种双工器及包括其的通信设备 | |
| CN217116042U (zh) | 一种混合带通滤波器 | |
| CN219960547U (zh) | 一种避免引入异常零点的电子器件及包括其的通信设备 | |
| CN219459025U (zh) | 滤波器 | |
| CN214900860U (zh) | 一种滤波器电路及射频前端模块 | |
| CN221263781U (zh) | 一种双工器及通信设备 | |
| US11303260B1 (en) | Coupled resonator filter with high quality factor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |