具有可调整分路零点的滤波器制造技术

具有一个可调整分路零点的滤波器（１０２）。该滤波器（１０２）具有一个预定的通带和阻带、一个输入端（１０４）和一个输出端（１０６）、以及一个可变电抗元件（１０８），用以调整最大衰减阻带频率，该阻带频率限定为一个分路零点，它与滤波器（１０２）输入端（１０４）和输出端（１０６）的至少一个相连接，借此，可在一个频率范围内调整该分路零点的位置。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及滤波器，具体涉及具有可调整分路零点的滤波器。众所周知，滤波器对于一个特定频率范围以外的频率提供信号衰减，而对于所关心的该频率范围之内的频率没什么信号衰减。众所还周知，这些滤波器可以用陶瓷材料来制造，在其内形成有一个或多个谐振器。陶瓷滤波器可以建造成为例如低通滤波器、带通滤波器或高通滤波器。对于带通滤波器，通带范围以一个特定频率为中心，具有相当窄的通带区，在该区内对信号没什么衰减。虽然，这种类型的带通滤波器可在一些应用中良好地工作，但当需要较宽通带区或要求特殊的环境或特性时，它可能工作不良。阻塞滤波器(block filter)通常在一个梳状线(combline)设计的不接地端的外表面(顶面)上采用一种电极图形(electroded pat-tern)。这种图形对梳状线滤波器起加载和缩短谐振器的作用。这种图形有助于限定谐振器之间的耦合，并能限定传输零点的频率。这些顶部金属化图形通常是丝网印刷在陶瓷块上的。为了制造的目的，许多阻塞滤波器含有刻槽的谐振器通孔设计，以便于对陶瓷块本身内部限定的电容加载和耦合的处理过程。顶部刻槽有助于限定小区间(intercell)的耦合，又有助于限定滤波器响应中传输零点的位置。这种类型的设计通常给出具有一个低侧零点的响应。为了得到一个高侧传输零点响应，例如可在陶瓷阻塞滤波器的接地端(低部)设置刻槽通孔。因此，高零点响应的陶瓷滤波器通常会在介质块的两端带有刻槽。鉴于生产工具的要求和精密的容差，双刻槽滤波器是难以制造的。能容易制造的、用以控制和调整频率响应的滤波器，最好具有一个频率可调的分路零点，以衰减不需要的信号，从而改善滤波器的性能，这可以认为是滤波器特别是陶瓷滤波器的一种改进。在双工电信设备诸如蜂窝电话中，一般指配两个频率范围，一个用于发送，一个用于接收。这两个频率范围的每一个再细分成许多较小的频率范围，称作信道，如附图说明图1所示。这种设备中的带通滤波器应制作得能让(以最小的衰减)整个发送或接收频率范围通过，而分别地衰减整个接收或发送频率范围，即使该装置在任一给定的时间上在每一个频率范围内只应用单个信道也应如此。与运用在仅少量信道上、具有等效性能的滤波器相比较，这类滤波器尺寸必然较大。一个滤波器的带宽可以为专门的通带要求而设计。通常，通带越狭窄，插入损耗越低，而插入损耗是一个重要的电参数。然而，较宽的带宽会降低滤波器对于不需要频率进行衰减的能力，不需要频率通常称为拒斥频率。如下文将要详述的，在不需要信号的频率上将一个分路零点加到传输函数中，能有效地改善滤波器的性能。可大量生产的和动态可调谐(或动态可调整)的通过衰减不需要信号来修正频率响应的滤波器，能改善所希望的滤波器性能，并可被认为是一种改进的滤波器。图1示出通常配合通信装置尤其是配合蜂窝电话使用的一种典型的频率响应，图中示出了一个发送通带和一个接收通带。图2示出按照本专利技术、具有一个可调整分路零点的陶瓷滤波器放大的透视图。图3示出按照本专利技术的、图2所示滤波器的等效电路图。图4示出按照本专利技术的另一个实施例的局部等效电路。图5示出按照本专利技术的、图4所示具有一个可调整零点的陶瓷滤波器放大的透视图。图6示出按照本专利技术的、图2和图3所示滤波器的频率响应。图2和图3示出了具有一个可调整分路零点的滤波器10和等效电路图100。这种滤波器的频率响应可以动态地调整如图6中所示。更具体地说，图6示出了可让所希望频率通过的通带和在该通带高侧的一个阻带或传输零点，而零点位置是可动态地调整的。更详细地说，滤波器10包含一个由一块介质材料组成的陶瓷滤波器12、顶部14、底部16、左侧部18、前侧部20、右侧部22和后侧部24。陶瓷滤波器12具有多个通孔，它们从顶部表面14延伸到底部表面16，它们限定谐振器。通孔分别包括第一、第二、第三和第四通孔26、27、28和29，它们基本上镀敷导电材料，每个通孔连接到底部16的金属化膜上。表面16、18、20、22和24基本上覆盖有导电材料，它们限定金属化的外层，但除了顶部表面14以外，顶部表面14实际上不镀敷，而由介质材料构成。此外，前侧部20的一部分实际上不镀敷，而由介质材料构成，它限定出不镀敷的区域34和38，它们分别围绕在输入—输出衬垫32和36的周围。在顶部表面14上，第一、第二和第三金属化图形40、42和44分别连接到第一、第二和第三通孔26、27和28中的金属化膜上，以提供出由通孔和金属化膜形成的四分之一波长谐振器的电容性负载。在顶部表面14上的线条46和48也被金属化，它们连接到前侧部20和后侧部24上。这种结构明显地影响分别由通孔26和27以及27和28形成的谐振器之间的电磁耦合。顶部表面14还包含有第一衬垫32的顶段50和第二衬垫36的顶段52，顶端52具有左段54和右段56。顶段50在输入/输出衬垫32与由通孔26形成的谐振器之间提供容性耦合。顶段52将顶段54和56电气连接到第二衬垫36。左段54在衬垫36与由通孔28形成的谐振器之间提供容性耦合。同样，右段56在衬垫36与由通孔29形成的谐振器之间提供容性耦合。在陶瓷滤波器12的顶部表面14上安装一个可变电抗元件58，如图所示，它包括与第四通孔29连接的第一连接部60、与右侧部22连接的第二连接部62和一个控制信号输入端64。图2和图3的滤波器10和等效电路100包含一个可变电抗元件58和108，它们可以用来分别动态地调整由通孔29和金属化的可变电抗元件58和108以及金属化图形56、60和62(154、152和108)组成的谐振器的谐振频率。这个谐振器可设计得可在滤波器最小衰减(通带)频带上或下的频率工作。它提供出一个增加衰减的深的陷波(分路零点)，它的中心频率通过调整图2和图3中加给输入端64或109上的控制信号、利用该控制信号对可变电抗元件的作用、可以动态地调整。在优选实施例中，根据上述的道理，一个高侧的分路零点可以调整，用以衰减通带之上的不需要的信号。本领域的技术人员应理解，在某些应用中，设有一个可调整的低侧分路零点是有益的，这在本专利技术的范围之内。图3以标号100示出具有一个可调整分路零点的滤波器的等效电路图。电路100包括一个滤波器102，它含有一个输入节点104和一个输出节点106，输出节点106连接到可变电抗元件108上，用以调整最大衰减阻带频率或者零点，该电抗元件108与滤波器102的输入节点104和输出节点106的至少一个相连接，借此，分路零点可以在频率范围内调整。在优选实施例中，滤波器10或102实质上具有如图6中所示的预定的通带和阻带。更详细地说，可变电抗元件108含有一个控制信号输入端109，用以改变可变电抗元件108的电抗。可变电抗元件108的电抗可在宽范围内变化。在优选实施例中，可变电抗元件含有一个压控小电容器(compacitor)，它具有几个希望有的特性，例如高的品质因数或“Q”值、宽的电容量变化范围、窄的控制电压范围和小的尺寸。第一输入电容器110连接在输入节点104与地之间。第二输入电容器112连接在输入节点104与第一谐振器节点114之间。图中所示的第一谐振器116连接在第一谐振器节点114与地之间，它含有电容元件118和电感元件120。类似地，图中示出了第二和第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有可调整分路零点的滤波器，其特征在于，包含：（ａ）一个滤波器，具有预定通带和阻带，并含有一个输入端和一个输出端；（ｂ）一个可变电抗元件，用以调整定义为一个分路零点的最大衰减阻带频率，它与上述的滤波器输入端和输出端的至少一个相连 接，借此，该分路零点可在一个频率范围内调整。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维海尼，莱伊索科拉，米歇尔奈维尔，
申请(专利权)人：CTS公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]