[发明专利]具有改进抑制频带性能的滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及对信号进行滤波的系统和方法，尤其涉及具有改进抑制频带性能的滤波器以及可采用这些滤波器的系统和方法。

背景技术

当贯穿本文使用时，以下引号中的术语定义如下：

a.术语“带通滤波器”可指可通过频率在指定频带内的信号、并可抑制频率在指定频带之上的信号以及频率在指定频带之下的信号的滤波器。

b.术语“电容器”可指可具有电容的结构，例如通过诸如电介质的绝缘材料分隔开的至少两个导电材料，当导电材料之间存在电位差时该电介质可存储电荷。

c.术语“电路”可指电子可通过其流动的路径，并且该路径可包括一个或多个电气元件。

d.术语“截止频率”可指滤波器的幅度响应比通带峰值小例如3dB的预定量的频率。

e.术语“滤波器”可指可允许通过指定频带内的信号并抑制该指定频带外的信号的电路或器件。

f.术语“频带”可指一个或多个频率范围，每个频率范围以高频和低频为界。

g.术语“高通滤波器”可指可通过频率在指定频带之上的信号、并可抑制频率在指定频带之下的信号的滤波器。

h.术语“电感器”可指可具有电感的结构，例如缠绕成线圈以生成磁场的导体。

i.术语“低通滤波器”可指可通过频率在指定频带之下的信号、并可抑制频率在指定频带之上的信号的滤波器。

j.术语“通带”可指其中衰减等于或小于例如3dB的指定值的频带。

k.术语“抑制频带”可指可通过滤波器遭受信号强度的指定衰减的频带。

l.术语“零点”可指使变换函数的分子为零的变量(s)(假定拉普拉斯域的连续时间变换函数H(s))或变量(z)(假定Z域的离散时间变换函数H(z))的任意值。

滤波器性能的一个度量是抑制频带内的信号衰减。通常期望滤波器在抑制频带内提供较大衰减。滤波器性能的另一个度量是通常希望是较宽带宽的抑制频带带宽。滤波器性能的又一个度量是通带频率与抑制频带频率之间的滚降频率斜度。通常期望滚降频率边缘具有较陡的斜度，即通带频率与抑制频带频率之间的滚降较快。

与切比雪夫或巴特沃兹型滤波器相比，为了在通带频率与抑制频带频率之间实现快速滚降频率斜度，可能需要椭圆型滤波器。为了实现抑制频带频率的较大衰减，可使用多个滤波器节，从而有效地形成具有包括来自各个滤波器节的衰减总和的抑制频带总衰减的滤波器。

一系列挑战可能是由使用多个滤波器节从而增加抑制频带中的衰减所引起的。首先，滤波器节之间的交叉耦合可抑制衰减。为了限制这种交叉耦合，各个滤波器节可通过采用屏蔽设计来分隔开，该屏蔽设计会增加成本以及滤波器的大小。第二，随着滤波器节数量的增加，整个滤波器的元件数量过多，这进一步增加了滤波器成本和大小。第三，滤波器节的数量的增加增大了滤波器在通带内的总插入损耗。因而，使用多个滤波器节来增加抑制频带中的衰减不仅需要更多的滤波器元件和绝缘考虑、增加了滤波器成本，而且增加了通带插入损耗。

因此，需要克服了现有技术的这些及其它问题的滤波器。

发明内容

根据本发明的一个实施例，公开了一种器件，该器件包括具有用于接收包含多个不同频率的输入信号的输入端和用于传递第一频带内的输出信号的输出端的滤波器，以及耦合在该滤波器的输入端与该滤波器的输出端之间的电路，其中该电路是用于在第二频带内添加一个或多个零点以增加第二频带内的输入信号的衰减。

根据本发明的另一个实施例，公开了一种器件，该器件包括具有用于接收包含多个不同频率的输入信号的输入端和用于传递第一频带内的输出信号的输出端的滤波器，以及包括该滤波器的第一部分和该滤波器的第二部分的电气器件，其中该电气器件由滤波器的与滤波器的第二部分具有预定空间关系的第一部分形成。

根据本发明的又一个实施例，公开了一种系统，该系统包括：包含滤波器的电气系统，其中该滤波器具有用于接收包含多个不同频率的输入信号的输入端和用于将第一频带内的输出信号传递到电气系统的一部分的输出端；以及耦合在该滤波器的输入端与该滤波器的输出端之间的电路，其中该电路用于在第二频带内添加一个或多个零点以增大第二频带内的输入信号的衰减。

本发明的其它目的和优点将在以下描述中部分地进行描述，并且根据描述部分地将变得显而易见，或可通过本发明的实践来获知。本发明的目的和优点将通过在所附权利要求中特别指出的元件和组合来实现和达到。

应当理解，以上一般描述和以下详细描述仅仅是示例性和说明性的，而不对要求权利的本发明做出限制。