【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波通信以及射频集成电路领域，尤其是涉及一种s波段和c波段可重构低通滤波器。
技术介绍
1、在无线通信领域中，有用于通过高频段的滤波器和用于通过低频段的滤波器，近年来,无线通信系统要求能适用于多频段、多标准工作，可重构微波元件能够有效降低系统的复杂度。
2、针对高频段信号，申请人在此之前提出了一种ku波段和k波段可重构高通滤波器芯片，但是该芯片电路无法适用于可重构低通滤波器，例如前述方案由于滤波器的工作频段较高，所有可以用微带线来代替螺旋电感或方形电感以抑制这些电感自谐振频率引起的带外抑制度的下降，但是低通滤波器由于其工作频段较低，无法使用这种方式来达到目的，对此，申请人继续针对低频段信号提出相应的可重构低通滤波器芯片。
3、s波段(2-4ghz)和c波段(4-8ghz)是常用的低频段信号，常与特定的通信标准和应用相关联。s波段是常用的wifi频段之一，用于无线互联网接入、数据传输和无线设备之间的通信；c波段在卫星通信中扮演重要角色，用于卫星与地面站之间的双向通信，包括广播、电视、电话和互联网数据传输等。低通滤波器在信号的选择性接收和处理中起着重要作用，由于可重构低通滤波器的频率可调节性，使得它能够适应不同的通信需求和频段要求，在信号调理、频谱管理和抗干扰等方面具有一定的灵活性和适应性。
4、目前关于s波段和c波段的可重构低通滤波器存在以下两个方面的技术缺点：调节范围限制，s波段和c波段的频率范围较宽，目前可重构滤波器的频率变化范围有限，存在调节范围较窄和带宽受限的问题；带内插损
5、此外，在传统的可调谐滤波器中，一般用变容二极管对传输零点的位置进行调节，其控制繁琐，对电压值极其敏感，且可重构范围不大；可重构低通滤波器受限于尺寸的要求，阶数不高，导致其带外抑制较差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种s波段和c波段可重构低通滤波器。
2、为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
3、一种s波段和c波段可重构低通滤波器，包括端口a、端口b，端口a与端口b之间具有多路依次设置的开关电容阵列；
4、最后一路开关电容阵列并联于端口b，其余开关电容阵列均并联有一主路电感，以使信号在每一路开关电容阵列处均被分为一路往开关电容阵列，一路往与之并联的主路电感/端口b的两路；
5、在后的开关电容阵列连接于与相邻在前的开关电容阵列并联的主路电感，以接收两路信号中来自主路电感一路的信号；第一开关电容阵列没有在前开关电容阵列，也不属于任何开关电容阵列的在后开关电容阵列，故不在此列。
6、每一主路电感均并联有一抑制改善电容；
7、各开关电容阵列均连接于电压控制端，以由电压控制端实现不同的电容值进而对传输零点的位置进行调整，从而改变低通滤波器的截止频率。
8、通过，主路串联电感及支路上并联电容的方式实现低通滤波响应，在不同控制电压下，利用串联在支路上的开关电容阵列产生多组不同的电容值，进而改变传输零点的位置，从而实现对低通滤波器截止频率的调节。
9、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，端口a至端口b之间的开关电容阵列分别为第一开关电容阵列、第二开关电容阵列、……、第n开关电容阵列，n为开关电容阵列的数量；
10、端口a与第一开关电容阵列之间具有匹配电感l21，从端口a进入的信号经过匹配电感l21后被分为一路往第一开关电容阵列，一路往与之并联的主路电感的两路；
11、端口b与相应的主路电感之间具有匹配电感l22。
12、在输入输出端口串联两个小电感l21和电感l22，调节可重构低通滤波器的整体匹配，有效改善低通滤波器的回波损耗，还可以模拟部分传输线引入的q值变化，在后续与高通滤波器级联时可以保证带通滤波器的整体性能。
13、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，每个开关电容阵列包括n个开关电容组，每个开关电容组包括一开关管，所述开关管的栅极通过几十kω级别的电阻r连接于所述的电压控制端，其余两极一极连接于相应的主路电感，另一极依次通过接地电容和接地电感连接于地端，n≥3。
14、串联在支路上的开关电容阵列以多个开关管并联的形式实现，并分别串联一个接地电感和接地电容，实现了较宽的调谐范围，可实现覆盖s波段、c波段的可重构低通滤波器。
15、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，所述的电压控制端包括多个控制端，每个控制端对应于两个开关电容组以用于同时控制两个开关电容的状态，且该两个开关电容组分属于两个不同的开关电容阵列。
16、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，每n个控制端为一组对应于两个开关电容阵列用于同时控制两个开关电容阵列中的n个开关电容组。一组控制端中，每个控制端对应于所对应开关电容阵列中的一个开关电容组，即每个控制端对应两个开关电容组，这两个开关电容组分属于两个开关电容阵列。
17、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，包括有四路开关电容阵列，从靠近端口a侧至靠近端口b侧分别为第一开关电容阵列、第二开关电容阵列、第三开关电容阵列和第四开关电容阵列。
18、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，信号从端口a进入电路，经过匹配电感l21后分为一路往第一开关电容阵列，一路往与之并联的主路电感lm1的两路；
19、经过主路电感lm1的信号分为一路往第二开关电容阵列，一路往与之并联的主路电感lm2的两路；
20、经过主路电感lm2的信号分为一路往第三开关电容阵列，一路往与之并联的主路电感lm3的两路；
21、经过主路电感lm3的信号分为一路往第四开关电容阵列，一路往与之并联的端口b的两路。
22、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，每个开关电容阵列包括五个开关电容组，五个开关电容组依次对应有第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管。
23、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，电压控制端具有pad1～pad10十个控制端，其中五个控制端pad1～pad5为一组对应两个开关电容阵列，另五个控制端pad6～pad10为一组对应另两个开关电容阵列。
24、在上述的s波段和c波段可重构低通滤波器中，pad1～pad5五个控制端依次连接于第一开关电容阵列和第二开关电容阵列中的四个开关电容组；
25、pad6～pad10五个控制端依次连接于第二开关电容阵列和第三开关电容阵列中的五个开关电容组。
26、本专利技术的优点在于：
27、1、在提升可重构低通滤波器阶数的同时，巧妙设计了开关电容组容值的变化关系，使得不同位置的传输零点能够用一组电压值来同时控制，仅需0.5v和-5v的高低电平即可实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，包括端口A、端口B，端口A与端口B之间具有多路依次设置的开关电容阵列；
2.根据权利要求1所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，端口A至端口B之间的开关电容阵列分别为第一开关电容阵列、第二开关电容阵列、……、第n开关电容阵列，n为开关电容阵列的数量；
3.根据权利要求2所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，每个开关电容阵列包括N个开关电容组，每个开关电容组包括一开关管，所述开关管的栅极通过几十kΩ级别的电阻R连接于所述的电压控制端，其余两极一极连接于相应的主路电感，另一极依次通过接地电容和接地电感连接于地端，N≥3。
4.根据权利要求3所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，所述的电压控制端包括多个控制端，每个控制端对应于两个开关电容组以用于同时控制两个开关电容的状态，且该两个开关电容组分属于两个不同的开关电容阵列。
5.根据权利要求4所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，每N个控制端为一组对应于两个开关电容阵列用于同时控制两个开关电容
6.根据权利要求2-5任意一项所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，包括有四路开关电容阵列，从靠近端口A侧至靠近端口B侧分别为第一开关电容阵列、第二开关电容阵列、第三开关电容阵列和第四开关电容阵列。
7.根据权利要求6所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，信号从端口A进入电路，经过匹配电感L21后分为一路往第一开关电容阵列，一路往与之并联的主路电感Lm1的两路；
8.根据权利要求7所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，每个开关电容阵列包括五个开关电容组，五个开关电容组依次对应有第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管。
9.根据权利要求8所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，电压控制端具有pad1～pad10十个控制端，其中五个控制端pad1～pad5为一组对应两个开关电容阵列，另五个控制端pad6～pad10为一组对应另两个开关电容阵列。
10.根据权利要求9所述的S波段和C波段可重构低通滤波器，其特征在于，pad1～pad5五个控制端依次连接于第一开关电容阵列和第四开关电容阵列中的五个开关电容组；
...【技术特征摘要】
1.一种s波段和c波段可重构低通滤波器，其特征在于，包括端口a、端口b，端口a与端口b之间具有多路依次设置的开关电容阵列；
2.根据权利要求1所述的s波段和c波段可重构低通滤波器，其特征在于，端口a至端口b之间的开关电容阵列分别为第一开关电容阵列、第二开关电容阵列、……、第n开关电容阵列，n为开关电容阵列的数量；
3.根据权利要求2所述的s波段和c波段可重构低通滤波器，其特征在于，每个开关电容阵列包括n个开关电容组，每个开关电容组包括一开关管，所述开关管的栅极通过几十kω级别的电阻r连接于所述的电压控制端，其余两极一极连接于相应的主路电感，另一极依次通过接地电容和接地电感连接于地端，n≥3。
4.根据权利要求3所述的s波段和c波段可重构低通滤波器，其特征在于，所述的电压控制端包括多个控制端，每个控制端对应于两个开关电容组以用于同时控制两个开关电容的状态，且该两个开关电容组分属于两个不同的开关电容阵列。
5.根据权利要求4所述的s波段和c波段可重构低通滤波器，其特征在于，每n个控制端为一组对应于两个开关电容阵列用于同时控制两个开关电容阵列中的n个开关电容组。
【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，程宇飞，朱博远，董建成，方建，
申请(专利权)人：南湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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