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CN202094847U - 一种滤波器 - Google Patents

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CN202094847U CN2011200351955U CN201120035195U CN202094847U CN 202094847 U CN202094847 U CN 202094847U CN 2011200351955 U CN2011200351955 U CN 2011200351955U CN 201120035195 U CN201120035195 U CN 201120035195U CN 202094847 U CN202094847 U CN 202094847U
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Abstract

本实用新型公开了一种滤波器，包括：滤波电路、可调耦合器件和输入滤波器件，其中，可调耦合器件跨接在滤波电路的两个连接端上，输入滤波器件的一端与可调耦合器件的一端电相连，另一端为控制电压输入端。本实施方式的滤波器通过增加可调耦合器件，使得滤波器的插损减小、噪声系数降低、频率选择范围更广、灵活性更强且具有更强的针对性。

Description

一种滤波器
技术领域
本实用新型涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种滤波器。 
背景技术
信号滤波是信号处理的关键部分，其作用是在众多的信号中提取出有用的信号，滤除掉其他的无用信号，以供后端使用。 
滤波器(filter)是一种用来消除干扰杂讯的器件，滤除所需带宽外的信号，对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。 
但是，现有的信号滤波都是对固定频率带宽范围内的信号进行滤波提取，并且电路臃肿，灵活性并不强，这样就容易造成无用的信号也一起通过，以致影响使用。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种滤波器，解决现有滤波器的输出信号中包含较多无用信号的问题。 
为解决上述技术问题，本实用新型的一种滤波器，包括：滤波电路、可调耦合器件和输入滤波器件，其中，可调耦合器件跨接在滤波电路的两个连接端上，输入滤波器件的一端与可调耦合器件的一端电相连，另一端为控制电压输入端。 
进一步地，滤波电路包含有N级分滤波电路，其中，N＞1，该N级分滤波电路的信号输入端相互连接，信号输出端接地，可调耦合器件跨接在一个或任意两个分滤波电路的信号输入端上。 
进一步地，可调耦合器件为改变连接端之间的耦合系数的器件。 
进一步地，可调耦合器件为多个，分别跨接在一个或任意两个分滤波器的信号输入端上。 
进一步地，输入滤波器件为用于隔离输入信号的电感元件。 
进一步地，滤波器还包含第一隔直电容和第二隔直电容，第一隔直电容串接在滤波电路的输入端，第二隔直电容串接在滤波电路的输出端。 
进一步地，第一隔直电容与滤波电路的输入端之间，第二隔直电容与滤波电路的输出端之间，N级分滤波电路的信号输入端之间均是通过90度反相的微带线连接。 
进一步地，分滤波电路为并联带通滤波器。 
进一步地，一种滤波器，包括：滤波电路、可调耦合器件、输入滤波器件和控制电压调节电路，其中，可调耦合器件跨接在滤波电路的两个连接端上，输入滤波器件的一端与可调耦合器件的一端电相连，另一端为控制电压输入端，控制电压调节电路与控制电压输入端电连接。 
进一步地，滤波电路包含有N级分滤波电路，其中，N＞1，该N级分滤波电路的信号输入端相互连接，信号输出端接地，可调耦合器件跨接在任意两级分滤波电路的信号输入端上。 
综上所述，本实施方式的滤波器通过增加可调耦合器件，使得滤波器的插损减小、噪声系数降低、频率选择范围更广、灵活性更强且具有更强的针对性。 
附图说明
图1为本实施方式的滤波器的结构示意图； 
图2为现有的切比雪夫滤波器的频率响应的示意图； 
图3为本实施方式的滤波器的频率响应的示意图。 
具体实施方式
本实施方式的椭圆滤波器中的可调耦合器件跨接在滤波电路的两个连接 端上，是改变连接端之间的耦合系数的器件，输入滤波器件的一端与可调耦合器件的一端电相连，另一端为控制电压输入端，可以连接控制电压调节电路调节输入滤波器件上加载的电压。 
滤波电路包含有N(N＞1)级分滤波电路，该N级分滤波电路的信号输入端相互电连接，信号输出端接地，可调耦合器件跨接一个或任意两个分滤波器的信号输入端上。 
滤波电路的信号输入端和信号输出端之间还串接有第一隔直电容Ca和第二隔直电容Cb，第一隔直电容Ca和第二隔直电容Cb之间采用90度反相的微带线连接，N级分滤波电路连接在第一隔直电容Ca和第二隔直电容Cb之间，分滤波电路可采用并联带通滤波器，在并联带通滤波器与第一隔直电容Ca的连接点上跨接有可调耦合器件，滤波器中可以跨接一个或者多个可调耦合器件，可调耦合器件可以是可变电容或可变电感等。 
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。 
图1为本实施方式的椭圆滤波器，第一隔直电容Ca的一端是信号的输入端，另一端连接第二隔直电容Cb的一端，Cb的另一端是信号输出端；第一隔直电容Ca和第二隔直电容Cb之间连接有N个并联带通滤波器，并联带通滤波器的一端连接Ca的输出端，另一端接地。并联带通滤波器的输入端之间通过90度反相微带线连接。可调耦合器件(可变耦合电容VD1)可以跨接在任意两个并联带通滤波器与第一隔直电容Ca输出端的连接点上，此处以节点N1与N+2间跨接有可变耦合电容VD1为例，VD1的一端连接有输入滤波器件，通过在输入滤波器件上加载控制电压Vin1来调节VD1的电容。 
电压Vin1可以由控制电压调节电路进行调节，该控制电压调节电路可以是已有任何能够调节电压的方式。 
第一隔直电容Ca为输入端的隔直电容，其一端是信号输入端，另一端(Ca的信号输出端)通过90度反相的微带线连接到L1和C1构成的第一级并联带通滤波器的输入端。 
第一级并联带通滤波器的一端连接上述第一隔直电容Ca的信号输出端， 另一端接地。 
L2和C2并联构成第二级并联带通滤波器，第二级并联带通滤波器的一端连接Ca的信号输出端，另一端接地。 
依此类推，Ln和Cn并联构成第N级并联带通滤波器，第N级并联带通滤波器的一端连接Ca的信号输出端，另一端接地。 
第1～N级并联带通滤波器的信号输入端之间都通过90度反相的微带线相连。 
第二隔直电容Cb为输出端的隔直电容，其一端通过90度的微带线与第N级并联带通滤波器的信号输入端相连，另一端是滤波器的信号输出端。 
本实施方式中输入端与输出端的可变耦合电容VD1跨接在节点N1与N+2之间，且可变耦合电容的容值可以通过改变Vin1来调节可变耦合电容的两端电压来改变。 
Z1为Vin1的输入滤波器件，是隔离被处理的输入信号的电感元件。 
控制电压调节电路提供控制电压Vin1，可以按照滤波器需要的频率范围所对应的电压值输出所需控制电压，也可根据输出的反馈情况，进行运算分析，再输出控制电压。 
下面为图1所示电路的耦合参数矩阵： 
A = [ Z ] ‾ = 1 q e 1 + p - jm 11 - jm 12 . . . - jm 1 n - jm 21 p - jm 22 . . . - jm 2 n . . . . . . . . . . . . . - jm n 1 - jm n 2 . 1 q en + p - jm nn . ;
耦合参数矩阵中m为Li、Cj之间的互感， 
Figure DEST_PATH_GDA0000087482590000042
或 for i≠j。 
控制电压调节电路调节Vin1，改变VD1的两端电压，使输入端与输出端耦合电容的大小改变，从而改变了耦合参数矩阵中m1n和mn1，又耦合参数矩阵A可简化为：[A]＝[q]+p[U]-j[m]，且 
Figure DEST_PATH_GDA0000087482590000044
Figure DEST_PATH_GDA0000087482590000045
进而得到所需要的S11和S21。 
图2为切比雪夫滤波器的频率响应的示意图，图3为本实施方式的滤波器的频率响应示意图，由图可见本实施方式的滤波器具有传输零点、快速衰减的滤波边沿，尤其适用于窄带滤波。 
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种滤波器，包括：滤波电路、可调耦合器件和输入滤波器件，其中，所述可调耦合器件跨接在所述滤波电路的两个连接端上，所述输入滤波器件的一端与所述可调耦合器件的一端电相连，另一端为控制电压输入端。
2.如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波电路包含有N级分滤波电路，其中，N＞1，该N级分滤波电路的信号输入端相互连接，信号输出端接地，所述可调耦合器件跨接在一个或任意两个分滤波电路的信号输入端上。
3.如权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述可调耦合器件为改变连接端之间的耦合系数的器件。
4.如权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述可调耦合器件为多个，分别跨接在一个或任意两个分滤波器的信号输入端上。
5.如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述输入滤波器件为用于隔离输入信号的电感元件。
6.如权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包含第一隔直电容和第二隔直电容，所述第一隔直电容串接在所述滤波电路的输入端，所述第二隔直电容串接在所述滤波电路的输出端。
7.如权利要求6所述的滤波器，其特征在于，所述第一隔直电容与所述滤波电路的输入端之间，所述第二隔直电容与所述滤波电路的输出端之间，所述N级分滤波电路的信号输入端之间均是通过90度反相的微带线连接。
8.如权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述分滤波电路为并联带通滤波器。
9.一种滤波器，包括：滤波电路、可调耦合器件、输入滤波器件和 控制电压调节电路，其中，所述可调耦合器件跨接在所述滤波电路的两个连接端上，所述输入滤波器件的一端与所述可调耦合器件的一端电相连，另一端为控制电压输入端，所述控制电压调节电路与所述控制电压输入端电连接。
10.如权利要求9所述的滤波器，其特征在于，所述滤波电路包含有N级分滤波电路，其中，N＞1，该N级分滤波电路的信号输入端相互连接，信号输出端接地，所述可调耦合器件跨接在任意两级分滤波电路的信号输入端上。 
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