一种基于过孔电感的数字可重构滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于过孔电感的数字可重构滤波器，包括芯粒、封装基板和位于芯粒与封装基板之间的滤波器电路，滤波器电路包括频带设计电路和调节电路，频带设计电路包括过孔电感L1和过孔电感L2，过孔电感L1的第一端连接于调节电路的第一输入端，过孔电感L2的第一端连接于调节电路的第二输入端，过孔电感L1、过孔电感L2的第二端均接地，频带设计电路用于设计数字可重构滤波器的通带频段，调节电路用于接收需要进行滤除的外部信号，实现通带内的阻抗匹配，基于通带频段调节通带带宽和通带中心频率，并输出符合通带中心频率和通带带宽的信号。本发明专利技术通过设计包括过孔电感的滤波器电路，降低了插入损耗，提高了滤波器的性能。提高了滤波器的性能。提高了滤波器的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于过孔电感的数字可重构滤波器


[0001]本专利技术属于微电子
，具体涉及一种基于过孔电感的数字可重构滤波器。

技术介绍

[0002]滤波器作为滤除带外干扰和噪声以满足射频系统和通信协议对于信噪比的需求越来越重要，并且随着通信、雷达等无线电系统向高频、宽带和小型化方向发展，出现了多种形式的可重构滤波器。可重构滤波器是指有多种可重构特性，包括中心频率可重构、带宽可重构、中心频率和带宽同时可重构的一类滤波器。现有可重构滤波器主要分为机械可重构滤波器、变容管可重构滤波器、多模形式可重构滤波器、铁氧体可重构滤波器、液晶可重构滤波器以及数字可重构滤波器。其中数字可重构滤波器因其与数字控制系统连接简单，控制精度、可靠性高以及易于单片集成等特点，是当今可重构滤波器的重点发展方向。
[0003]然而，在6GHz以下低频段实现可重构滤波器的微型化仍亟待解决，并且现有的数字可重构滤波器仍然存在插入损耗较高的问题，因此严重影响数字可重构滤波器的发展和应用。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0005]一种基于过孔电感的数字可重构滤波器，包括芯粒、封装基板和位于所述芯粒与所述封装基板之间的滤波器电路，其中，
[0006]所述滤波器电路包括频带设计电路和调节电路，所述频带设计电路位于所述封装基板内，所述调节电路位于所述芯粒内，所述频带设计电路包括过孔电感L1和过孔电感L2，所述过孔电感L1的第一端连接于所述调节电路的第一输入端，所述过孔电感L2的第一端连接于所述调节电路的第二输入端，所述过孔电感L1和所述过孔电感L2的第二端均接地，所述频带设计电路用于设计所述可重构滤波器的通带频段，所述调节电路的第三输入端用于接收需要进行滤除的外部信号，所述调节电路用于实现通带内的阻抗匹配，基于所述通带频段调节通带带宽和通带中心频率，并输出符合基于所述通带频段调节通带带宽和通带中心频率后的所述需要进行滤除的外部信号。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，所述过孔电感L1和所述过孔电感L2为所述封装基板上的通孔。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，所述过孔电感L1和所述过孔电感L2的感值越大，所述数字可重构滤波器的工作频段越低。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述过孔电感L1、所述过孔电感L2的感值与所述封装基板的厚度呈正比。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述调节电路包括数控可调电容C1、数控可调电容C2、数控可调电容C3、数控可调电容C4和数控可调电容C5，其中，
[0011]所述数控可调电容C1的第一端为所述调节电路的第三输入端，所述数控可调电容C1的第二端分别连接于所述数控可调电容C3和所述数控可调电容C2的第一端，所述数控可调电容C2的第二端接地，所述数控可调电容C3的第二端分别连接于所述数控可调电容C4和所述数控可调电容C5的第一端，所述数控可调电容C4的第二端接地，所述数控可调电容C5的第二端为所述调节电路的输出端，所述数控可调电容C2和所述数控可调电容C3之间的连接节点为所述调节电路的第一输入端，所述数控可调电容C3和所述数控可调电容C4之间的连接节点为所述调节电路的第二输入端，所述数控可调电容C1和所述数控可调电容C5用于实现通带内的阻抗匹配，所述数控可调电容C2和所述数控可调电容C4用于基于所述通带频段调节通带中心频率，所述数控可调电容C3用于基于所述通带频段调节通带带宽。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述数控可调电容C1包括至少六组并联连接的控制信号输入电路，每组控制信号输入电路包括串联连接的NMOS管和对应的固定电容，其中，
[0013]每个NMOS管的源极与所对应的固定电容的第一端连接，每个NMOS管的栅极分别接收来自外部的第一电平信号或者第二电平信号，所有NMOS管的漏极连接作为所述数控可调电容C1的第一端，所有固定电容的第二端连接作为所述数控可调电容C1的第二端，其中，所述第一电平信号为高电平信号，所述第二电平信号为低电平信号。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述数控可调电容C1中所有NMOS管的尺寸系数等比增加，所有固定电容的尺寸系数等比增加，并且，每组控制信号输入电路中的NMOS管和对应的固定电容尺寸系数相同。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述数控可调电容C1中，所有NMOS管的栅极所接收的所述第一电平信号或者所述第二电平信号按照NMOS管尺寸系数由大到小地进行排列形成所述数控可调电容C1的二进制控制编码。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，同一时刻，所述数控可调电容C1和所述数控可调电容C5的二进制控制编码相同，所述数控可调电容C2和所述数控可调电容C4的二进制控制编码相同。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所有数控可调电容的结构均相同。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0019]1、本专利技术所提供的可重构滤波器，在芯粒和封装基板之间设计滤波器电路，通过过孔电感和数控可调电容相结合的设计，增强了滤波器在工作频点和工作带宽上的可配置性，实现了在6GHz以下低频段可重构滤波器的微型化。并且通过在封装基板上设计过孔电感以设计滤波器的通带频段，能够极大地提高滤波器的品质因数，进而降低插入损耗以提高可重构滤波器的性能。
[0020]2、本专利技术所提供的可重构滤波器中数控可调电容包括至少六组并联连接的控制信号输入电路，每组控制信号输入电路包括第一电平信号或者第二电平信号两种状态，该数控可调电容整体存在至少26种状态。这种二进制编码的电容阵列能够以固定的电容步进在一定范围内的电容值，防止出现电容值步进不一致的问题，并且整体状态越多，数控可调电容的精度越高，进而提升可重构滤波器的中心频率可重构和带宽可重构的步进精度，提高了滤波器的可重构性能。
[0021]以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例提供的基于过孔电感的数字可重构滤波器的整体结构示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例提供的基于过孔电感的数字可重构滤波器的电路结构示意图；
[0024]图3是本专利技术实施例提供的基于过孔电感的数字可重构滤波器的封装基板的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术实施例提供的数控可调电容的电路结构示意图；
[0026]图5是本专利技术实施例提供的基于过孔电感的数字可重构滤波器的封装过孔电感感值(IND)及品质因数(Q)的仿真结果图；
[0027]图6是本专利技术实施例提供的基于过孔电感的数字可重构滤波器在1.4GHz～2.2GHz下的相对带宽可调仿真结果图；
[0028]图7是本专利技术实施例提供的基于过孔电感的数字可重构滤波器的在0GHz
‑
10GHz下工作频点可调仿真结果图。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于过孔电感的数字可重构滤波器，其特征在于，包括芯粒、封装基板和位于所述芯粒与所述封装基板之间的滤波器电路，其中，所述滤波器电路包括频带设计电路和调节电路，所述频带设计电路位于所述封装基板内，所述调节电路位于所述芯粒内，所述频带设计电路包括过孔电感L1和过孔电感L2，所述过孔电感L1的第一端连接于所述调节电路的第一输入端，所述过孔电感L2的第一端连接于所述调节电路的第二输入端，所述过孔电感L1和所述过孔电感L2的第二端均接地，所述频带设计电路用于设计所述可重构滤波器的通带频段，所述调节电路的第三输入端用于接收需要进行滤除的外部信号，所述调节电路用于实现通带内的阻抗匹配，基于所述通带频段调节通带带宽和通带中心频率，并输出符合基于所述通带频段调节通带带宽和通带中心频率后的所述需要进行滤除的外部信号。2.根据权利要求1所述的基于过孔电感的数字可重构滤波器，其特征在于，所述过孔电感L1和所述过孔电感L2为所述封装基板上的通孔。3.根据权利要求1所述的基于过孔电感的数字可重构滤波器，其特征在于，所述过孔电感L1和所述过孔电感L2的感值越大，所述数字可重构滤波器的工作频段越低。4.根据权利要求1所述的基于过孔电感的数字可重构滤波器，其特征在于，所述过孔电感L1、所述过孔电感L2的感值与所述封装基板的厚度呈正比。5.根据权利要求1所述的基于过孔电感的数字可重构滤波器，其特征在于，所述调节电路包括数控可调电容C1、数控可调电容C2、数控可调电容C3、数控可调电容C4和数控可调电容C5，其中，所述数控可调电容C1的第一端为所述调节电路的第三输入端，所述数控可调电容C1的第二端分别连接于所述数控可调电容C3和所述数控可调电容C2的第一端，所述数控可调电容C2的第二端接地，所述数控可调电容C3的第二端分别连接于所述数控可调电容C4和所述数控可调电容C5的第一端，所述数控可调电容C4的第二端接地，所述数控可调电容C5的第二端为所述调节电路的输出端，所述数控可调电容C2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘马良，魏雨薇，王天瑞，陈亦飞，谢慧全，王子彧，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：