[发明专利]有源低通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种选择性的(selective)有源(active)低通滤波器以及一种用于改善有源低通滤波器的选择性的方法。它归于多重射频前端(MRFE，Multi-Radio-Front-End)项目的框架下，用以设计多模式、多标准的固定/移动终端，所述终端集成了例如蜂窝电话(GSM，UMTS等)系统、陆地数字电视接收机(DVB-H/T)系统和用于接入本地网络(WLAN a/b/g)的系统。 

背景技术

从技术观点来看，各种接入模式集中到单一通信对象会涉及尤其由于每个模式的操作频带的接近度(proximity)引起的共存(coexistence)的问题。 

本发明具体地关注DVB-H/T和GSM标准的共存，如图1所示，很明显，如果没有滤波装置并入到系统中以隔离2个频带，则在频带890-915MHz内发送的GSM信号无疑会干扰并且恶化DVB-T/H接收。 

宽度方面的非常严格的规范导致必须使用超选择性(ultra-selective)的低通滤波器。实际上，这种滤波器必须具有高于或等于862MHz的截止频率，并且将从890到915MHz的GSM频带抑制至少20dB。根据初步分析的结果，仅使用11阶滤波器以及处理准椭圆型(pseudo-elliptical)的响应使得能够实现这些目标。 

图1示出了用于该滤波器的网络。该滤波器的综合自动导致一种对称的网络结构。它包括： 

·6个耦合电感器：输入端E与输出端S之间串联连接的2*L1、2*L2、2*L3； 

·以及在各个耦合电感器与地之间插入的5个串联LC谐振元件：2*Lr1/Cr1、2*Lr2/Cr2、1*Lr3/Cr3。这些连续LC元件在非常接近于滤波器的截止频率的频率处谐振，因此产生传输零点(transmission zeros)，这使得显著地增强滤波器的选择性。 

针对该滤波器宽度推荐的该网络综合体的方法的应用会导致组件的下列值： 

·耦合电感器：L1＝1.5nH，L2＝10nH，L3＝9.1nH 

·串联L/C元件：Lr1＝11nH，Lr2＝7.5nH，Lr3＝6.8nH，Cr1＝2.2pF，Cr2＝3pF，Cr3＝3.3pF 

下面章节的重要备注涉及L/C元件的谐振频率：实际上应当注意，使得能够获得传输零点的最接近截止频率的L/C谐振器被放置在网络的末端，此处，在这种情况下，2Lr1/Cr1在频率Fr1＝1023MHz处谐振。2个其它L/C谐振器在频率Fr2＝1061MHz和Fr3＝1062MHz处谐振。 

图2示出了通过考虑理想L/C组件模拟的传输响应。在这种情况下，可以有效地关注大约860MHz的截止频率F_C(如点m1所示)和大于40dB的GSM频带的抑制(如点m2所示)。 

通常所采用的组件是例如由制造商Murata提供的来自电感器系列LQW15和来自电容器系列GRM15的SMC(表面贴装组件)。 

事实上，如果考虑寄生元件，在F_C的相邻物中会严重地恶化插入损失。这种降低主要是由于电感器的寄生串联电阻(对于绕线式(wound)的SMC电感器大约1欧姆的典型值)引起的，这减少了电感器的质量因素并且结果在插入损失和选择性方面降低了滤波器的性能。在图2中，示出了考虑网络的L/C组件的寄生元件的滤波器的模拟性能，注释了在Fc的插入损失的恶化，所述损失上升到大于13dB。 

发明内容

本发明目的在于克服这些缺陷。 

本发明包括一种用于改善低通滤波器的选择性的方法，所述低通滤波器具有截止频率F_C，并且由LC谐振元件和耦合电感器联合的对称网络组成，所述耦合电感器被串联配置在输入端口和输出端口之间。 

所述用于改善低通选择性的方法包括下列步骤： 

-在所述网络的中心，中心调整在最接近所述截止频率F_C的频率处谐振的元件； 

-插入与所述谐振元件串联的负电阻RN； 

-优化所述网络的LC谐振元件的组件的值，以便在操作频带内匹配所述滤波器。 

本发明的优点是解决了DHV_H/T与GSM标准共存的形势引起的问题。