滤波电路与其结构制造技术

本发明专利技术关于一种滤波电路与其结构。此滤波电路包括输入端、输出端、谐振电路、第一耦合部及第二耦合部。谐振电路耦接在输入端与输出端之间，并包括Ｍ个依序排列的谐振器，藉由相邻谐振器的互相耦合，可将输入端所接收的信号经由此谐振电路传输至输出端。第一耦合与第二耦合部分别耦接至非相邻的谐振器。部分输入端接收的信号通过第一耦合部以交错耦合方式耦合至第二耦合部。藉此，可增加对邻近于操作频带的干扰信号的抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高频滤波技术，且特别是涉及一种滤波电路、滤波电路 结构及其滤波方法。
技术介绍
在通信系统中，除了在操作频带(operation band)中的信号外，其它频 带的信号就是属于噪声，而上述噪声的产生足以影响通信品质。因此，滤波 器通常配置在通信系统中，负责使操作频带中的信号通过，并且阻绝其它频 带的信号。 一般对滤波器的要求包括在信号经过滤波器滤波后，对于操作 频带的信号能量有足够低的损耗，也就是说，对于操作频带中的信号，经过 滤波器进行滤波后，必须近似于滤波前的信号。对于操作频带外的信号，经 过滤波器进行滤波后，必须要有效地被抑制，以防止噪声对系统造成不良的 影响。在平面式电路中，如微带线(Microstrip)或带线(Stripline)常被利用来 实现滤波器。图1示出了现有技术中使用微带线实施的四分之一波长指插型 (Inter-digital)耦合线滤波器的电路图。请参照图1，滤波器100由输入端 Tin接收信号，再经由N条耦合线130-1-130-N依序将信号耦合至输出端T。ut。 其中，耦合线130_1-130—N长度皆为四分之一波长的微带线，并且，其中一 端短路接地，另一端则开路。由于耦合线130_1-130-N可以等效为由电容与 电感构成的谐振器，因此，信号经由耦合线130—l-130-N依序被耦合至输出 端乙t时，信号就经由了多个电容与电感进行滤波处理。图2示出了现有技术中另 一种^f吏用#^带线实施的四分之一 波长指插型耦合线滤波器的电路图。请 参照图2，滤波器200的电路架构类似于图1的滤波器100,其不同的地方在 于输入端Tu连接至一输入传输线210,而输入传输线210直接插入第一级的 微带线230-1。另外，输出传输线220则是直接插入最后一级的微带线230_N。 上述的两种滤波器100与200为了提高耦合线的耦合量，其主要做法包 括缩减耦合线线宽；增加基板厚度；以及减少耦合线之间的距离。但上述三种方法中，缩减线宽使谐振器的品质因子降低，进而增加滤波器的传输损 失。增加基板厚度的效果相当有限，而且在追求电路板薄型化的趋势下，厚 基板的使用逐渐受到淘汰。减少耦合线间距为最有效的方法，但是当耦合线 间距越小时，电路板工艺上的变异对此小间距所造成的影响也相对越大。图 3为固定基板厚度、基板介电系数与线宽的情况下，平行耦合微带线之间的 间距对信号耦合量的趋势图。由图3可观察出，当间距越小时，信号的耦合 量变化越剧烈。因此，些微的工艺变异就足以使滤波器的响应偏离原先的设 计，进而降低量产滤波器时的成品率。另外，在欧洲专利编号第TO 2006/095984 Al号提出使用四分之一波长 传输线的带通滤波器，如图4所示。请参照图4,此带通滤波器400包括输 入端410、输出端420、谐振器431-433及传输线441-442。其耦接关系如图 4所示。此带通滤波器400的滤波方式为输入信号经由输入端410、谐振器 431、传输线441、谐振器432、传输线442、谐振器433至输出端420进行 滤波处理。此带通滤波器虽然有效地对信号进行滤波，但在此带通滤波器的 频率响应上，其邻近于操作频带的噪声却无法有效地被压抑。
技术实现思路
本专利技术提供一种滤波电路及其结构，其结构筒单、容易实现、制作成本 较低，在大量制作时有较好的成品率。本专利技术提供一种滤波电路，此滤波电路包括输入端、输出端、谐振电路、 第 一耦合部以及第二耦合部。谐振电路耦接在输入端与输出端之间，谐振电 路包括M个依序排列的谐振器，且相邻两个谐振器互相耦合，因此输入信号 可由第1个谐振器耦合到第2个谐振器，再由第2个谐振器耦合到第3个谐 振器，以此类推到由第M-1个谐振器耦合到第M个谐振器。第一耦合部耦接 至第i谐振器，第二耦合部耦接至第j谐振器。其中，上述M是大于等于3 的自然数，而i与j的差值大于等于2。由输入端接收的信号通过谐振电路 作滤波处理，并传输到输出端。此外，部分输入端接收的信号经由第1个谐 振器至第i个谐振器，再通过第一耦合部以交错耦合方式耦合至第二耦合部。本专利技术提供一种滤波电路结构，此滤波电路结构包括输入传输线端、 输出传输线端、谐振电路、第一耦合部及第二耦合部。谐振电路耦接在输入 传输线端与输出传输线端之间，并包括M个依序排列的谐振器，且相邻两个谐振器互相耦合，因此输入信号可由输入传输线耦合到第1个谐振器，再由第1个谐振器耦合到第2个谐振器，接着由第2个谐振器耦合到第3个谐振 器，以此类推到由第M-l个谐振器耦合到第M个谐振器，再由第M个谐振器 耦合到输出传输线。第一耦合部耦接至第i谐振器，第二耦合部耦接至第j 谐振器第一耦合部耦接输入传输线。第二耦合部耦接输出传输线且平行于第 一耦合部。其中，上述M是大于等于3的自然数，而i与j的差值大于等于 2。由输入端接收的信号通过谐振电路作滤波处理，并传输到输出端。此外， 部分输入端接收的信号经由第1个谐振器至第i个谐振器，再通过第一耦合 部以交错耦合方式耦合至第二耦合部。本专利技术采用交错耦合的方式，将接收信号通过第一耦合部耦合至第二耦 合部，可在操作频带周围产生传输零点，以加强压抑邻近于操作频带之外的 噪声，因此本专利技术的滤波器较能够抵抗旁波带的噪声干扰。另外，本专利技术的 滤波电路的结构简单、容易实现且制作成本较低。因此，当本专利技术的滤波电 路在量产时有较好的成品率。为让本专利技术的上述和其它目的和特征能更明显易懂，下文特举本专利技术的 较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1示出了现有技术中使用微带线实施的四分之一波长指插型 (Inter-digital)耦合线滤波器的电路图。图2示出了现有技术中另一种使用微带线实施的四分之一波长指插型耦 合线滤波器的电路图。图3为固定基板厚度、基板介电系数与线宽的情况下，平行耦合微带线 之间的间距对信号耦合量的趋势图。图4示出了现有使用四分之一波长传输线的带通滤波器的电路图。图5A示出了本专利技术一实施例的滤波电路方块图。图5B示出了本专利技术一实施例的滤波电路图。图6示出了图5B的滤波电路结构的布局图。图7为本专利技术一实施例的频率响应波形图。图8示出了本专利技术一实施例的滤波电路图。图9示出了本专利技术一实施例的滤波电路图。图IO示出了图9的滤波电路结构的布局图。图11为本专利技术一实施例的频率响应波形图。附图符号说明100、 200:滤波器Tin、 410、 510、 810、 910:输入端T。ut、 420、 520、 820、 920:输出端130 — 1-130—N、 250 — 1-250—N:耦合线230、 610、 1010:输入传输线240、 620、 1020:输出传输线400:带通滤波器431-433、 531 — 1-531-4、 531一1-531一M、 531丄531 —j、 660—1-660—4、 831 —1-831—M、 931 — 1-931-4、 1031 — 1-1031-4:谐振器441—442、 532-1—532-3、 670_1-670_3、 832_1—832_M—1、 932-1—932—3、1032 — 1-1032_3:传输线500、800、 900:滤波电鴻^530、630、 8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤波电路，包括：　一输入端；　一输出端；　一谐振电路，耦接在该输入端与该输出端之间，该谐振电路包括Ｍ个谐振器，以让该输入端接收的信号经由该谐振电路传输至该输出端，其中，Ｍ是大于等于３的自然数，而第１个谐振器依序耦接至第Ｍ个谐振器，而第１个谐振器耦接至该输入端，第Ｍ个谐振器耦接至该输出端；　一第一耦合部，耦接至第ｉ谐振器；以及　一第二耦合部，耦接至第ｊ谐振器，　其中，ｉ与ｊ的差值大于等于２，部分该输入端接收的信号经由第１个谐振器至第ｉ个谐振器，再通过该第一耦合部耦合至该第二耦合部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄嘉成，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]