一种可调型无源滤波器制造技术

本实用新型专利技术一种可调型无源滤波器，包含有电磁耦合的绕线电感二和绕线电感三，绕线电感二的两端与输入端Input相连接，绕线电感三的两端与输出端Output相连接，电容一和电容二分别于绕线电感二和绕线电感三相并联，绕线电感一、绕线电感二和绕线电感三相互电磁耦合，开关三并联在绕线电感一的两端，开关四设置有两个，且绕线电感一的两端分别经一个开关四后与绕线电感一相并联。本实用新型专利技术一种可调型无源滤波器，带宽调整更为宽泛。带宽调整更为宽泛。带宽调整更为宽泛。

【技术实现步骤摘要】
一种可调型无源滤波器


[0001]本技术涉及一种无源滤波器，尤其是涉及一种带宽可调的无源滤波器。

技术介绍

[0002]无源滤波器是射频通信电路及系统中的常见元件，滤波器的频率响应曲线如图1所示，其中频响曲线S1为所需设计滤波特性的幅度频响曲线，频响曲线S2为参数变化导致频响曲线偏差而不能覆盖所设计频段BW的情况，频响曲线S3是参数变化导致频响曲线带宽不能满足设计需要；由此可见，滤波器可以有效的抑制射频信号的带外杂散和干扰，保证有用信号的损失处于最小状态。但是，由于在集成电路中，元器件的参数变化非常大，比如电容的容值差异可能变化达到
±
20％，导致严重影响片上滤波器的性能一致性；同时，片上放大器也可以利用LC等元件实现滤波结构实现一定带宽的射频电路，但是其带宽特性也受工艺变化影响很大，无法保证能够覆盖所设计的频段。如现在普遍采用如图2所示的基于输入输出双调谐变压器电路结构实现如图3所示的滤波功能；此时滤波器的频响曲线如图3所示，具有两个极点fp1和fp2，一个零点fz，且零点fz位于两个极点之间。
[0003]为了降低滤波器的损耗，绕线电感二L2和电容一C1的自调谐谐振频率ω1和绕线电感三L3和电容二C2的自调谐谐振频率ω2需保持一致，即：
[0004]ω0＝ω1＝ω1＝1/(C1*L2)
1/2
＝1/(C2*L3)
1/2
[0005]且极点一fp1，极点二fp2和零点fz与关系符合如下关系式：
[0006]fp1＝ω0/2*π(1+k)<br/>1/2
；
[0007]fp2＝ω0/2*π(1
‑
k)
1/2
；
[0008]fz＝ω0/2*π(1
‑
k2)
1/2
；
[0009]式中，k为耦合系统，且0＜k＜1；
[0010]当零极点位于合理点分布的时候，也就是绕线电感二L2和绕线电感三L3、及耦合系数k取合理值的时候，该滤波器的频率响应曲线如图3所示。因此当电容一C1和电容二C2的容值变化较大时，容易产生带宽偏差，导致覆盖频率不够，因此，此时需要增加对绕线电感的调节能力以进行适应性调整。
[0011]为此，为本专利技术人曾于2021.09.28申请了美国专利US20220021353A1“射频电路及可调变压器”，应用其原理及结构实现如图4基于开合线圈实现带宽变换方式构成的可调型滤波器，增加了自适应耦合用绕线电感一L1，绕线电感一L1与绕线电感二L2和绕线电感三L3均电磁耦合互感，且绕线电感一L1两端连接有开关一S1构成一完整的开关电路。
[0012]其调节原理为：当开关一S1断开，绕线电感二L2和绕线电感三L3处于正常工作模式，宽带放大；当开关一S1闭合，绕线电感一L1形成环路，且绕线电感一L1、绕线电感二L2、绕线电感三L3之间相互存在互感k12、k13和k23，此时开关一S1闭合将造成一部分磁力线在绕线电感一L1闭合线圈中产生感应电流，进而改变绕线电感二L2和绕线电感三L3之间的磁通量，也就改变了绕线电感二L2和绕线电感三L3的自感，其频响特性如图5所示。因此，当开关一S1闭合操作时将减少绕线电感二L2和绕线电感三L3的电抗值，因此图5中的频响曲线
的右半部分基本不变，但是低频部分曲线会往高频移动。与此类似的，当开关一S1从闭合变到打开，图5中的频响曲线的右半部分基本不变，但是低频部分曲线会往低频方向移动。
[0013]综上所述，上述滤波器仅仅只能改变频响曲线的左边沿，因此调整范围受限，亟需一种调节结构范围更广的无源滤波器结构，使得其带宽覆盖符合要求。

技术实现思路

[0014]本技术的目的在于克服上述不足，提供一种带宽调整更为宽泛的可调型无源滤波器。
[0015]本技术的目的是这样实现的：
[0016]实施方式一：
[0017]一种可调型无源滤波器，包含有电磁耦合的绕线电感二和绕线电感三，绕线电感二的两端与输入端Input相连接，绕线电感三的两端与输出端Output相连接，电容一和电容二分别于绕线电感二和绕线电感三相并联，所述滤波器还包含有绕线电感一和两个开关二，绕线电感一、绕线电感二和绕线电感三相互电磁耦合，绕线电感一的两端分别经一个开关二后与绕线电感二并联。
[0018]实施方式二：
[0019]一种可调型无源滤波器，包含有电磁耦合的绕线电感二和绕线电感三，绕线电感二的两端与输入端Input相连接，绕线电感三的两端与输出端Output相连接，电容一和电容二分别于绕线电感二和绕线电感三相并联，绕线电感一、绕线电感二和绕线电感三相互电磁耦合，开关三并联在绕线电感一的两端，开关四设置有两个，且绕线电感一的两端分别经一个开关四后与绕线电感一相并联。
[0020]本实施方式的物理实现方式为：基片的第一布线层上位于内圈的绕线构成绕线电感一、以及位于外圈的绕线构成绕线电感二，基片第二布线层上位于中圈的绕线构成绕线电感三，内圈绕线、中圈绕线位和外圈绕线由内向外同心设置；外圈绕线的开口端通过基片上的过孔连接输入端，中圈绕线的开口端通过基片上的过孔连接输出端；且内圈绕线分为左右半弧，左右半弧靠近外圈绕线的开口端处的端部之间通过连接于基片上的开关三连接，且左右半弧靠近外圈绕线的开口端处的两个端部分别连接至外圈绕线的开口端的两端，左右半弧靠近中圈绕线的开口端处的端部之间通过连接于基片上的开关四连接。
[0021]上述基片可以为基于PCB等基板材料构成的片式结构的滤波器，或者基片可以为半导体材料构成的芯片结构的滤波器。
[0022]实施方式三：
[0023]一种可调型无源滤波器，包含有电磁耦合的绕线电感二和绕线电感三，绕线电感二的两端与输入端Input相连接，绕线电感三的两端与输出端Output相连接，电容一和电容二分别于绕线电感二和绕线电感三相并联，开关电路包含有两组，第一组开关电路包含有绕线电感一和两个开关二，绕线电感一与绕线电感二和绕线电感三均电磁耦合互感，绕线电感一的两端分别经一个开关二后与绕线电感二并联；第二组开关电路包含有绕线电感四，绕线电感四与绕线电感一电磁耦合互感，且绕线电感四的两端分别连接至开关三的两端。
[0024]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0025]本技术通过不同实现方式的开关电路对绕线电感的感抗值进行调节，从而实现对滤波器带宽的调整，使得其能够符合设计要求。
附图说明
[0026]图1为滤波器的频率响应曲线示意图。
[0027]图2为常规基于输入输出双调谐变压器的电路图。
[0028]图3为图2的频率响应曲线示意图。
[0029]图4为改进后无源滤波器的电路示意图。
[0030]图5为图4的频率响应曲线示意图。
[0031]图6为本技术一种可调型无源滤波器的实施例一的电路示意图。
[0032]图7为图6的频率响应曲线示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调型无源滤波器，包含有电磁耦合的绕线电感二（L2）和绕线电感三（L3），绕线电感二（L2）的两端与输入端Input相连接，绕线电感三（L3）的两端与输出端Output相连接，电容一（C1）和电容二（C2）分别于绕线电感二（L2）和绕线电感三（L3）相并联，其特征在于：所述滤波器还包含有绕线电感一（L1）和两个开关二（S2），绕线电感一（L1）、绕线电感二（L2）和绕线电感三（L3）相互电磁耦合，绕线电感一（L1）的两端分别经一个开关二（S2）后与绕线电感二（L2）并联。2.一种可调型无源滤波器，包含有电磁耦合的绕线电感二（L2）和绕线电感三（L3），绕线电感二（L2）的两端与输入端Input相连接，绕线电感三（L3）的两端与输出端Output相连接，电容一（C1）和电容二（C2）分别于绕线电感二（L2）和绕线电感三（L3）相并联，其特征在于：绕线电感一（L1）、绕线电感二（L2）和绕线电感三（L3）相互电磁耦合，开关三（S3）并联在绕线电感一（L1）的两端，开关四（S4）设置有两个，且绕线电感一（L1）的两端分别经一个开关四（S4）后与绕线电感一（L1）相并联。3.根据权利要求2所述一种可调型无源滤波器，其特征在于：基片的第一布线层上位于内圈的绕线构成绕线电感一（L1）、以及位于外圈的绕线构成绕线电感二（L2），基片第二布线层上位于中圈的绕线构成绕线电感三（L3），内...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩科锋，
申请(专利权)人：无锡复澄微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：