CN209046602U - 一种吸收式低通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种吸收式低通滤波器，属于滤波器技术领域。本实用新型包括一个双工器和一个吸收电阻，双工器包括一个低通支路和一个高通支路，高通支路的输出端与吸收电阻连接，吸收电阻的另一端接地，低通支路和高通支路的谐振频率互补，本实用新型利用双工器的两个通带来实现完全的无反射低通滤波器，一个通路传输需要的频率信号，另一个通路吸收不需要的频率信号，滤波器阻带部分的信号也被完全吸收，在不需要额外组件下，减少了生成额外的不必要信号，改善系统的动态范围，本实用新型的电路结构简单、包含的元件数目少、带宽可控、便于设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种吸收式低通滤波器，属于滤波器技术领域。
背景技术
从通信到射电天文学，滤波器几乎存在于所有的电子系统中，常规的滤波器会把不需要的频率信号反射回信号源，达到滤波的目的。但是，在大部分电路的应用中，反射回信号源的信号会对电路的性能造成很大的影响。例如，大功率发射机上的大功率管，会随着反射信号的能量而产生有害的谐振；滤波器经常会用在混频器之前和之后，而常规滤波器反射的阻带信号回到混频器中，会产生一些不必要的谐波；在高增益放大器电路中，反射回源的阻带信号可能会使放大器不稳定和振荡。设计出一款没有反射信号的滤波器，就可以解决上述问题。
为了削弱阻带的反射信号对电路的影响，经常需要在电路中添加一些额外的组件。例如在混频器电路中，经常会在混频器前后适当的插入衰减器，将阻带信号衰减，但是这种方法会降低整个系统的信噪比和动态范围；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°电桥实现平衡到不平衡的转换，也可以削弱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，且电性能很差；使用两个3dB定向耦合器和两个常规的反射式滤波器也能吸收阻带信号，但是设计出的电路尺寸大、元件数目多、通带损耗大。使得这些设计都不能完全满足电路要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有滤波器存在的上述缺陷，提出了一种吸收式低通滤波器，利用双工器的两个通路，一个通路传输需要的频率信号，另一个通路吸收不需要的频率信号，达到了完全无反射的效果。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的：
一种吸收式低通滤波器，包含一个双工器和一个吸收电阻，所述双工器包括一个低通支路和一个高通支路，所述高通支路的输出端与吸收电阻连接，所述吸收电阻的另一端接地，所述低通支路和高通支路的谐振频率互补。
进一步地，所述低通支路由电感L1、电感L2和电容C1组成，输入端连接电感L1，电感L1连接电感L2，电感L2连接输出端，电容C1连接在电感L1和电感L2之间，电容C1的另一端接地。
进一步地，所述高通支路由电感L3、电容C2、电容C3和电阻R组成，输入端连接电容C2，电容C2连接电容C3，电容C3连接电阻R，电阻R另一端接地，电感L3连接在电容C2和电容C3之间，电感L3另一端接地。
进一步地，电感L1、电感L2和电感L3采用平面螺旋电感。
进一步地，电容C1、电容C2和电容C3采用薄膜电容，在两个金属极板之间填充有氮化硅介质，
进一步地，电阻R采用铬镍合金制成。
进一步地，电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、电容C3和电阻R均集成在高阻硅衬底上。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型利用双工器的两个通带来实现完全的无反射低通滤波器，一个通路传输需要的频率信号，另一个通路吸收不需要的频率信号，滤波器阻带部分的信号也被完全吸收，在不需要额外组件下，减少了生成额外的不必要信号，改善系统的动态范围，本实用新型的电路结构简单、包含的元件数目少、带宽可控、便于设计；
（2）本实用新型通过IPD高阻硅工艺实现，电路尺寸小、性能高、温度稳定性好、元件值使用灵活，适合于批量生产。
附图说明
图1 是本实用新型的吸收式低通滤波器的电路拓扑图；
图2 是本实用新型的吸收式低通滤波器的电路层结构示意图；
图3 是本实用新型的吸收式低通滤波器的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，本实用新型吸收式低通滤波器的电路拓扑图，包含一个双工器和一个吸收电阻，双工器包括一个低通支路和一个高通支路，高通支路的输出端与吸收电阻连接，吸收电阻的另一端接地，低通支路和高通支路的谐振频率互补。
低通支路由电感L1、电感L2和电容C1组成，输入端连接电感L1，电感L1连接电感L2，电感L2连接输出端，电容C1连接在电感L1和电感L2之间，电容C1的另一端接地。
高通支路由电感L3、电容C2、电容C3和电阻R组成，输入端连接电容C2，电容C2连接电容C3，电容C3连接电阻R，电阻R另一端接地，电感L3连接在电容C2和电容C3之间，电感L3另一端接地。
如图2所示，本实用新型左侧为GSG输入端，右侧为GSG输出端，电容C1和电感L3通过TSV通孔接地，电感L1、电感L2和电感L3采用平面螺旋电感，电容C1、电容C2和电容C3采用薄膜电容，在两个金属极板之间填充有氮化硅介质，电阻R采用铬镍合金制成。
如图3所示，本实用新型的吸收式低通滤波器截止频率为2.5GHz，通带内插入损耗小于0.9dB；DC~20GHz驻波小于15dB；阻带内，在6GHz到24GHz范围内抑制大于25dB。
本实用新型的封装结构为(0.9mm×0.9mm×0.3mm)，由金属地层、包含金属通孔的硅介质层、硅氧化层、电阻层和滤波器电路层构成。
当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。
Claims (7)
1.一种吸收式低通滤波器，其特征在于：包含一个双工器和一个吸收电阻，所述双工器包括一个低通支路和一个高通支路，所述高通支路的输出端与吸收电阻连接，所述吸收电阻的另一端接地，所述低通支路和高通支路的谐振频率互补。
2.根据权利要求1所述的吸收式低通滤波器，其特征在于：所述低通支路由电感L1、电感L2和电容C1组成，输入端连接电感L1，电感L1连接电感L2，电感L2连接输出端，电容C1连接在电感L1和电感L2之间，电容C1的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的吸收式低通滤波器，其特征在于：所述高通支路由电感L3、电容C2、电容C3和电阻R组成，输入端连接电容C2，电容C2连接电容C3，电容C3连接电阻R，电阻R另一端接地，电感L3连接在电容C2和电容C3之间，电感L3另一端接地。
4.根据权利要求1所述的吸收式低通滤波器，其特征在于：电感L1、电感L2和电感L3采用平面螺旋电感。
5.根据权利要求1所述的吸收式低通滤波器，其特征在于：电容C1、电容C2和电容C3采用薄膜电容，在两个金属极板之间填充有氮化硅介质。
6.根据权利要求1所述的吸收式低通滤波器，其特征在于：电阻R采用铬镍合金制成。
7.根据权利要求1所述的吸收式低通滤波器，其特征在于：电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、电容C3和电阻R均集成在高阻硅衬底上。
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| CN114629513A (zh) * | 2020-12-09 | 2022-06-14 | 海能达通信股份有限公司 | 接收电路、吸收式滤波器及接收机 |
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