一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器；该滤波器包括高通部分。所述的高通部分包括高通串联干路和一个或多个高通并联支路；高通串联干路包括一个高通干路容性元件，以依次串联的多个高通干路容性元件。全部或部分高通干路容性元件采用声波谐振器；所述的高通并联支路连接在高通串联干路与地线之间。相邻的两个高通并联支路之间至少隔有一个高通干路容性元件。高通并联支路包括串联的谐振电感和谐振电容。本发明专利技术利用具有高品质因数的声波谐振器替换LC滤波电路内的部分或全部电容。在尽可能不影响LC滤波电路原传输曲线的同时在通带边缘的过渡带内引入复数个传输零点。传输零点。传输零点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器


[0001]本专利技术属于滤波电路
，具体涉及一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器。

技术介绍

[0002]传统的LC滤波器虽然能实现大带宽，但其邻带抑制宽以及滚降缓慢等缺点始终难以避免。如盲目增加滤波电路的阶数来改善滚降，则会引起整个电路的损耗增加而导致带内插损的恶化，降低滤波效果，而且阶数过多导致的整个滤波器的尺寸过大也难以适应现如今手机小型化设计的需求。
[0003]声波谐振器具有较高的Q值，由其组成的滤波器能实现极陡的滚降斜率以及较高的带外抑制，但由于其本身的特性限制无法实现较大的带宽。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器及滤波电路优化方法。
[0005]一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，包括高通部分。所述的高通部分包括高通串联干路和一个或多个高通并联支路；高通串联干路包括多个高通干路容性元件，以依次串联的多个高通干路容性元件。全部或部分高通干路容性元件采用声波谐振器；所述的高通并联支路连接在高通串联干路与地线之间。相邻的两个高通并联支路之间至少隔有一个高通干路容性元件。高通并联支路包括串联的电感和电容。
[0006]作为优选，该基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器还包括低通部分。低通部分包括低通串联干路和低通并联支路。低通串联干路与高通串联干路串联；所述的低通串联干路包括一个低通干路电感，以依次串联的多个低通干路电感。所述的低通并联支路连接在低通串联干路与地线之间。相邻的两个低通并联支路之间至少隔有一个低通干路电感。低通并联支路包括串联的电感和电容。
[0007]作为优选，高通串联干路远离低通串联干路的端部，和/或，低通串联干路远离高通串联干路的端部连接有谐振单元；谐振单元包括串联在高通串联干路与地线之间，或串联在低通串联干路与地线之间的声波谐振器和电感元件。
[0008]作为优选，高通串联干路与低通串联干路的连接处设置有阻抗匹配模块。阻抗匹配模块采用串联在高通串联干路、低通串联干路的连接端与地线之间的声波谐振器。
[0009]作为优选，高通串联干路与低通串联干路的连接处设置有阻抗匹配模块。阻抗匹配模块采用串联在高通串联干路、低通串联干路的连接端与地线之间的电容。
[0010]作为优选，未采用声波谐振器的高通干路容性元件采用电容。
[0011]作为优选，所有高通串联干路上的声波谐振器自谐振产生的传输零点均位于带通滤波电路的通带边缘的邻带范围内。
[0012]作为优选，所有声波谐振器的谐振点均不相同。
[0013]一种滤波电路优化方法，其过程如下：在LC带通滤波电路的基础上，将除起谐振作用的并联支路中的电容以外的部分或全部电容替换为声波谐振器；调节声波谐振器的参数，使得声波谐振器的静电容值与替换前的电容的电容值相等。
[0014]作为优选，调节声波谐振器的参数，使得所有声波谐振器的自谐振产生的传输零点均位于带通滤波电路的通带边缘的邻带范围内。
[0015]本专利技术具有的有益效果是：
[0016]1、本专利技术利用具有高品质因数的声波谐振器替换LC滤波电路内的部分或全部电容。在尽可能不影响LC滤波电路原传输曲线的同时在通带边缘的过渡带内引入复数个传输零点，在保留LC滤波电路原有的大宽带特性的基础上，同时提升了LC滤波电路通带边缘的邻带抑制和过渡区的滚降斜率。最终获得具有大带宽和高滚降斜率的双重特性混合型滤波电路。
[0017]2、本专利技术在保留了LC滤波电路大带宽的基础上，将原LC滤波电路0.5GHz
‑
1GHz甚至1GHz以上的过渡区域宽度缩减到250MHz以内，提升了带通滤波电路的滤波性能。且该声波谐振器替换电容的结构可以做到几乎不影响除过渡带以外的原LC滤波器的传输曲线。
附图说明
[0018]图1a为本专利技术实施例1提供的混合滤波电路的结构示意图。
[0019]图1b为本专利技术对比例1提供的LC滤波电路的结构示意图。
[0020]图2为本专利技术实施例1和对比例1提供的滤波电路的S参数仿真对比图。
[0021]图3a为本专利技术实施例2提供的混合滤波电路的结构示意图。
[0022]图3b为本专利技术对比例2提供的LC滤波电路的结构示意图。
[0023]图4为本专利技术实施例2和对比例2提供的滤波电路的S参数仿真对比图。
[0024]图5a为本专利技术实施例3提供的混合滤波电路的结构示意图。
[0025]图5b为本专利技术对比例3提供的LC滤波电路的结构示意图。
[0026]图6为本专利技术实施例3和对比例3提供的滤波电路的S参数仿真对比图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0028]下面结合具体实施例和附图对本专利技术进行详细说明。为了方便说明，附图所出示的结构仅为本专利技术相关部分，而非全部结构。
[0029]实施例1
[0030]如图1a所示，一种异构集成超大带宽滤波器，包括串联干路和并联支路。串联干路包括串联在输入端与输出端之间的电容Cs和第一声波谐振器101。电容Cs与第一声波谐振器101连接端连有并联支路。并联支路包括电感Lp和电容Cp。电感Lp和电容Cp串联在串联干路(具体连接在容Cs、第一声波谐振器101的连接端)与地线之间。
[0031]本实施例中提供异构集成超大带宽滤波器通过将如图1b所示的LC高通滤波电路(即下述的对比例1)中的串联干路上的电容Ce替换为第一声波谐振器101得到。由于第一声波谐振器101本身具有静电容特性，可通过调整相关参数使得第一声波谐振器101的静电容值和电容Ce的值相等；此时第一声波谐振器101可以承担电容Ce在LC高通滤波电路中的作
用。并且，由于第一声波谐振器101具有高品质因数，故第一声波谐振器101拥有很好的频率选择性；通过调整相关参数将第一声波谐振器101的并联谐振点设置于异构集成超大带宽滤波器的通带边缘的邻带上，便可以提供一个滚降斜率很大的零点。
[0032]对比例1
[0033]如图1b所示，一种LC高通滤波电路，包括串联干路和并联支路。串联干路包括串联在输入端与输出端之间的电容Cs和电容Ce。电容Cs与电容Ce连接端连有并联支路。并联支路包括电感Lp和电容Cp。电感Lp和电容Cp串联在串联干路(具体连接在容Cs、电容Ce的连接端)与地线之间。
[0034]实施例1与对比例1的S参数仿真对比情况如图2所示，图2中，横坐标为频率，纵坐标为插入损耗。曲线1为对比例1提供的LC高通滤波电路的频响曲线，曲线2为实施例1提供的异构集成超大带宽滤波器的频响曲线。在曲线2中，标号3指向传输曲线上的传输零点；标号3指向的传输零点由第一声波谐振器101自谐振产生，以此来提高高通滤波电路通带左侧的邻带抑制和滚降斜率。且曲线2除传输零点3附近部分以外，其余部分曲线均与曲线1保持较高的一致性。因此图2所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：包括高通部分；所述的高通部分包括高通串联干路和一个或多个高通并联支路；高通串联干路包括一个高通干路容性元件，以依次串联的多个高通干路容性元件；全部或部分高通干路容性元件采用声波谐振器；所述的高通并联支路连接在高通串联干路与地线之间；相邻的两个高通并联支路之间至少隔有一个高通干路容性元件；高通并联支路包括串联的电感和电容。2.根据权利要求1所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：还包括低通部分；低通部分包括低通串联干路和低通并联支路；低通串联干路与高通串联干路串联；所述的低通串联干路包括一个低通干路电感，以依次串联的多个低通干路电感；所述的低通并联支路连接在低通串联干路与地线之间；相邻的两个低通并联支路之间至少隔有一个低通干路电感；低通并联支路包括串联的电感和电容。3.根据权利要求2所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：高通串联干路远离低通串联干路的端部，和/或，低通串联干路远离高通串联干路的端部连接有谐振单元；谐振单元包括串联在高通串联干路与地线之间，或串联在低通串联干路与地线之间的声波谐振器和电感元件。4.根据权利要求2所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：所述的高通串联干路...

【专利技术属性】
技术研发人员：轩伟鹏，蒋泓，董树荣，陈世昌，金浩，骆季奎，李文钧，孙玲玲，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：