TWI282214B - A band-pass filter - Google Patents

Description

1282214 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及-種高頻組件，尤其涉及一種遽波器。 【先前技術】 之jit産品之市場需求大增’使得無線通訊 在衆多無線軌標準中，最引人注目的為美國 ^TTVTm: ΙΕΕΕ) ^2·11 Γ ^ 1997 ^ ： 訊上許多前所未有之功能’而且提供了可令 i制定線通訊産品得以相互溝通之解決方案。該協定 i t：；；； t ^ ^ ieee 段為2.45GHz。. g為*錢相之標準，其工作頻 同時濾波器為移動通訊產品中之一 能係用來分隔頻率，即，通過—此=頻組件，其主要功 的訊號。理想之濾波4二：=，且斷另一些頻率

減無窮大，通帶與鼓醉止頻率内衰 8〇2.11b/g產口夕舢相^ 又應田盡可能的陡崎。在IEEE 於Μ，中，部分元件 要之訊號具有產域接收不必 之影響。對產品外邻 ^易對於通錢品產生許多負面 部而言，則會造成^收^ 擾，題，對產品内 受影響。 受叹耵泚琨口口貝不佳，產品的效能因此大 發展此ΐ要無線通訊產品均朝向輕、薄、短、小之方向 器之效能的前應較小。故如何在兼顧滤波 器設計之—大挑戰。σ谓濾波狀所佔的面積減小乃當今滤波 【發明内容】 5 1282214 有鑑於此，有必要提供—種帶通濾波器，以應用於移動通訊 產品中。 山一種帶通濾波器，設置於一基板上，該帶通濾波器包括一輸 入端、一輸出端、一第一傳輸線以及一第二傳輸線。輸入端係用 於饋入電磁波訊號，輪出端係用於饋出電磁波訊號。第一傳輸線 包括一私性連接於輸入端之第一接地端，以及一第一開路端。第 二傳輸線包括一電性連接於輸出端之第二接地端，以及一第二開 路端，第二開路端與第一開路端平行設置。 所述^通’慮波為’不僅所佔的面積小，且在通帶頻段内具有. 低才貝耗，在衰減頻段具有高損耗，進而使得帶通頻率與截止頻率 範圍間形成很陡的“過渡坡”。 【實施方式】 一請麥閱第一圖，所示為本發明之一實施方式帶通濾波器1〇之 示意圖。 山帶通濾波器10設置於基板20上，其包括一輸入端100、一輸出 端120、一第一傳輸線14〇以及一第二傳輸線16〇。·. 、、輸入端100係用於饋入電磁波訊號，輸出端120係用於饋出電 磁波訊號。輸入端1〇〇以及輸出端12〇亦為帶通濾波器1〇之5〇歐姆 (ohm)匹配阻抗。 一第一傳輸線140係一微帶傳輸線，其包括一第一接地端141及 一第一開路端142。第一接地端141係電性連接於輸入端1〇〇，第一 開路端142懸空。第一傳輸線14〇還包括一第一外帶 一 ^144 ^ . 14^。弟一連接部144與第一公共帶145及第一外帶143垂直相連， 且第一開路端142設置於第一外帶143與第一公共帶145之間。第二 連接部146與第一公共帶145及第一内帶147垂直相連。第一外帶 14i與第一公共帶145之長度大致上相等，且二者相互平行。第一 内置於苐一外帶m3與第一公共帶145之間，且與第一外帶 1282214 143及第一公共帶145平行。第一開路端142位於第一内帶147的自 ，末端，第一接地端Hi位於第一外帶143的自由末端。故，在本 貝知方式中，第一傳輸線140形成一多折式傳輸線，本實施方式可 在不影響濾波器10性能之前提下縮小其所佔面積。 第二傳輸線160係一微帶傳輸線，其包括一第二接地端161及

一弟一開路端162。第二接地端161係電性連接於輸出端丨2〇，第二 開路端162懸空。第二傳輸線160還包括一第二外帶163、一第二連 接部、一第二公共帶165、一第三連接部166以及一第二内帶 16二。第二連接部164與第二公共帶165及第二外帶163垂直相連， 且第二開路端162設置於第二外帶163與第二公共帶165間。第r 連接部脱與第二公共帶165及第二内帶爾J目連3二夕弟㈣ 163與第二公共帶ι65之長度大致上相等，且二者相互平行。第二 内帶1=設置於第二外帶163與第二公共帶165之間，且與第二外帶 163及ft公共帶165平行。第二開路端162位於第二内帶167的自 $端’第二接地端⑹位於第二外帶163的自由末端。故，在本 貝加方式中，第二傳輸線16〇形成一多折式傳輸線，本實施方式可 在不影響濾波器10性能之前提下縮小其所佔面積。 在本實施方式中，第一傳輸線140與第二傳輸線16〇並行設 置1且二者a之形狀、長度以及寬度相同。第一傳輸線140之第一接 地端141與第二傳輸線16〇之第二接地端161係朝同一方向嗖置。 第方式中，第—傳輸線⑽之第—公共帶145係鄰近於 =-傳輸線160之第二公共帶165設置。輸入端1〇〇係連接於第 ’輸出端12〇係連接於第二外帶163。第一傳輸線⑽二 傳輸線廳由於都具有—接地端，所以二者之長振^ 的四分之：，亦可進-步縮小帶通濾、波㈣所佔之面積、:、振波長 具声ΪϋΪΐ式中，輸人端湖以及輸出端⑽為系統阻抗，並 1自由選取，其寬度為a53mm，第一傳輸線140之長 度為麵、减為0·2麵，第二傳輸線160之長度為178_、 1282214 寬度為0.2mm。整個帶通濾波器1〇之面積為15 6mm2。 一請參閱第二圖，所示為本發明另一實施方式中帶通濾波器12 之示意圖。在本實施方式中，帶通濾波器12與第一圖所示之帶通 /處波為10相比’其更包括複數個第三傳輸線18〇，並行設置於第一 傳輸線140與第二傳輸線16〇之間。其中第三傳輸線18〇之形狀、長 度以及寬度均與第-傳輸線14()之形狀、長度以及寬度相同，且設 =方式相=。在本實施方式巾，所增加的第三傳輸線⑽愈多，則 帶j濾波器12的性能愈好，然其所佔的面積亦會更大。故，於實 iv、α又计中應在其所佔面積允許之情況下，適當增加第三傳輸線1⑽ 之數量。 … 芩閱第三圖，所示為本發明又一實施方式中帶通濾波器14 思圖。在本貫施方式巾，帶通與第二圖所示之帶通 ίίΛ12相f ’其複數個第四傳輸線190係並行設置於第一傳輸線 線16G之間。其中細傳輸線19Q之形狀、長度以及 S t ί:傳輸線16Q之形狀、長度以及寬度相㈤，且設置方式 方式中，所增加的第四傳輸線19〇愈多’則帶通滤 量。 償兀汗之1^况下，適當增加第四傳輸線190之數 帶通& =四圖’所不為經電磁模擬所得本發明之實施方式中 帶通二：：^之測試圖。圖中橫軸表示通過本發明之實施方式中 Ιί & ’訊號的辭(單位：GHz)，_表示幅度(單位元 及反射之散射it括透射之散射參數(s_pai*ametei*:S21)的幅度以 表示通過======透射_參數糾 與訊號的輪出功率之;=中：ff波，訊號的輸入功率 輸出， 在本發明之—實施方式中帶通渡波器10的訊號傳輸過程中， 1282214 訊號的部份功率被反射回訊號源。被反射回訊號源的功率稱為反 射功率。通過本發明之一實施方式中帶通濾波器10的訊號的輸入 功率與訊號的反射功率之間的關係，其相應的數學函數如下： 反射功率/入射功率。 由第四圖可知，本發明之一實施方式中帶通濾波器1〇具有良 好的V通濾、波态性能。從曲線|SZ1|可觀察到，通帶頻段與衰減頻段 間形成陡的“過渡坡”，並且在通帶頻率範圍内的訊號的插入損 耗接近0。同時從曲線|SU|可觀察到，在通帶頻率範圍内的訊號反 射損耗絕對值大於10，而在通帶頻段外，則訊號反射損耗絕對值 ，小於10。 ' 本發明實施方式中之帶通濾波器10、12以及14,由於具有可 同時作為阻抗匹配之輸入端100以及輸出端120,故不需任何外加 電谷、電感等阻抗匹配元件。此舉不但可有效縮減帶通濾波器1〇、 12以及14所佔的面積，而且降低了成本。同時，本發明實施方式 中之帶通濾波器10、12以及14，利用多折式傳輸線140、16()、 180、190的排列方式來縮小面積，故其可利用較少之傳輸線來產 生較大的衰減量。同時只要改變輸入端100與接地端141之間的 距離、以及輸出端12〇與接地端161之間的距離，即可產生一傳 •輸零點，以增強帶通濾波器10、12以及14對於衰減頻段的雜訊 進行有效壓抑的能力。 综上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。 惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技蓺 之人士，在援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包I 於以下之申請專利範圍内。 〜3 【圖式簡單說明】 第一圖為本發明之一實施方式中之帶通濾波器示意圖。 第二圖為本發明另一實施方式中之帶通濾波器示意圖。 第二圖為本發明又一實施方式中之帶通濾波器示意圖。 1282214 第四圖為經電磁模擬所得本發明之一實施方式中帶通濾波器 之測試圖。 【主要元件符號說明】 ^ 帶通濾波器 - 輸入端 輸出端 第一傳輸線 第一接地端 第一開路端 | 第一外帶 第一連接部 第一公共帶 第二連接部 第一内帶 第二傳輸線 第二接地端 第二開路端 第二外帶 _ 第三連接部 第二公共帶 第四連接部 第二内帶 第三傳輸線 第四傳輸線 基板 10、12、14 100 120 140 141 142 143 144 145 146 147 160 161 162 163 164 165 166 167 180 190 20 10

Claims (1)

1282214 十、申請專利範圍： 種γ通〉慮波器，设置於一基板上，该帶通淚波哭包括： ^ 一輸入端，用於饋入電磁波訊號； 心^ 一輸出端，用於饋出電磁波訊號； —第-傳輪線，包括-第〆接地端，電性連接於該輸入端，以 及一第一開路端； 一第二傳輪線，包括一第二接地端，電性連接於該輸出端，以 及弟一開路端，該弟一開路知?與该第一開路端平行設置。 2·如申晴專利範圍第1項所述之帶通濾波尋、，其中該第一傳輸線係 _ 與該第二傳輸線並行設置。 3·如申請專利範圍第1項所述之帶通濾波器，其中該第一傳輸線之 第一接地端與該第二傳輸線之第二接地端係朝同一方向^置。 4·如申晴專利範圍第3項所述之帶通濾波器，其中該第一傳輸線更 包括一第一外帶、第一公共帶，以及一第一連接部，該第一連 接部與該第一外帶及該第一公共帶垂直相連，且該第一開路端 設置於該第一外帶與該第一公共帶之間。 5·如申請專利範圍第4項所述之帶通濾波器，其中該第一傳輸線更 包括一第一内帶，以及一相對於該第一連接部放置之第二連接 籲 部’該第二連接部垂直連接於該第一公共帶以及該第一内帶。 6·如申請專利範圍第5項所述之帶通濾波器，其中該第一外帶與該 弟么共V之長度大致上相專’ ^—者相互平行。 7. 如申凊專利範圍第6項所述之帶通濾波器，其中該第一内帶係平 行設置於該第一外帶與該第一公共帶之間。 8. 如申請專利範圍第5項所述之帶通濾波器，其中該第一開路端位 於該第一内帶的自由末端，該第一接地端位於該第一外帶的自 由末端。 9·如申請專利範圍第8項所述之帶通濾波器，其中該第二傳輸線更 包括一第二外帶、第二公共帶，以及一第三連接部，該第三連 1282214 1於^二料及該第二公共帶垂直相連，且該第二開路端 °又置於"亥弟一外帶與該第二公共帶之間。 iotr=利範圍第9項所述之帶_波器’其中該第二傳輪線更 部’垂直連接於該第二公共帶以及該第二㈣。弟四連接 請專利範圍第i。項所述之帶通濾波器，其中該第二外帶盘 μ弟一公共帶之長度大致上相等，且二者相互平行。 一 以如申請專利範圍第η項所述之帶通濾波 平行設置於該第二外帶與該第二公共帶之間。、中4一内讀 之帶巧波器，其中該第二開路端 白二山 ▼的自由末^，该第一接地端位於該第二外帶的 目由末端。 14·，申請專利範圍第13項所述之帶通濾波n，其中該第一公丘· 係設置鄰近於該第二公共帶。 第14項所述之帶通濾波器，其中該輸入端係連 16:ϊί=第14項所述之帶通滤波器，其中該輸出端係連 7·Ξ ΐ=1!範圍第1項所述之帶通濾波器，其中該第一傳輸線與 人一傳輸線之長度均為其共振波長的四分之一。 δ·=ΐ請專利範㈣1項所述之帶通濾波器，其中該第-傳輸線與 邊弟二傳輸線之寬度大致上相等。 =明專利fen第1項所述之帶通濾波II，更包括複數個第三傳 ，線，並行設置於該第一傳輸線與該第二傳輸線之間。 • ϋ申請專利範圍第19項所述之帶通濾波器，其中該第三傳輸線 =狀、長度以及寬度均與該第-傳輸、線之形狀、長度以及寬 度相同，且設置方式相同。 21·如申請專利範圍第1項所述之帶通渡波器，更包括複數個第四傳 12 1282214 輸線，並行設置於該第一傳輸線與該第二傳輸線之間。 22.如申請專利範圍第20項所述之帶通濾波器，其中該第四傳輸線 之形狀、長度以及寬度均與該第二傳輸線之形狀、長度以及寬 ^ 度相同，且設置方式相同。 - 23.如申請專利範圍第1項所述之帶通濾波器，其中該輸入端以及輸 出端亦為該帶通之50歐姆匹配阻抗。

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