[发明专利]具有至少三个传输零点的器件和其中的带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有至少三个传输零点的器件和其中的带通滤波器。

背景技术

滤波器为使在特定范围内的频率通过(通带)并且滤去(衰减)在该范围以外的频率(阻带)的电路器件。作为频率函数的衰减被称为滤波器传输函数。带通滤波器可以包括谐振电路，在某些配置中，该谐振电路确定滤波器传输函数的特征出现的频率。传输函数可以以高于或者低于特定频率所传输的幅度明显下降(称为截止)为特征。该特征可以包括一个或者多个频率，其中，传输高比例信号功率(峰值)或者传输特定低比例信号功率(零或者空值)。尽管通常将低点称作零或者空值，但是传输功率在这些频率处通常不为零，该频率仅为衰减最大的频率。

在一实例中，诸如包括无源电路元件的切比雪夫(Chebyshev)低通滤波器，基本形式可以具有一个LC谐振元件(仅具有一个电感器)，该谐振元件确定截止频率，高于该截止频率时信号功率衰减。另一实例为带通滤波器，具有两个生成隔离的传输零点的LC谐振器。例如，可以通过在序列(sequence)中提供高通和/或低通级(stage)来提供带通或者带阻滤波器拓扑，这是因为这些连接的级(stage)的滤波特征彼此叠加(即，相加(multiplied))。

双谐振带通滤波器可以在低频处具有不良阻带衰减。可以通过增加额外的滤波器级来改善这种性能，从而进一步衰减该阻带或者可能改善在通带和阻带之间的截止锐利度。如果想得到额外传输零点以及其他特征和具有谐振元件的级，则需要更多电感器，占用额外物理面积。在这些实例和其他方法中，多个谐振元件(具有至少一个电感器和电容器)均有助于滤波器传输函数，但是会消耗电路的空间。

谐振电路有时称为LC谐振器或储能电路，可以包括根据不同配置串联和/或并联设置的电感器和电容器。例如，将谐振元件结合在梯形电路。可能利用具有截然不同的谐振频率的多个功能组合元件。每个元件通常可能影响多方面，例如滤波器传输函数的特征的性质(例如，峰值、空值、或者截止值)和该特征发生的截止频率。每个谐振元件具有至少一个电感器。例如，如果以级联方式来接连设置滤波器元件，则在确定级联元件的传输函数时，将各个元件的传输函数相加。

在集成电路中，可以将基板上设置有螺旋图案(诸如所谓的匹配线圈(Balun coil)的螺旋图案)的导体作为实现的电感器。然而，这种电感器占用位于电路上的相当大的物理面积，而空间非常宝贵。期望提供通过协作设置的多个谐振元件来确定带通/带阻函数，其中，独立或级联或者其他组合的谐振元件可以产生高通、低通、带通、周期(例如，梳状滤波器)和/或其他类似特征，但是与如果对于每个确定的谐振特征设置电感器，需要的空间相比较，能够减小所需要的空间。为了使用较少集成电路空间达到良好阻带衰减、锐利的截止等，期望提供具有多谐振和空值或者零的更复杂结构。

业界急待通过使用最小化的电路面积允许具有多个截止频率来改善传统带通滤波器设计得到改善的带通滤波器设计。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种集成电路，包括：第一电容器和第二电容器，彼此并联，其中，第一电容器和第二电容器包括输入端；第三电容器，连接在第一电容器和第二电容器之间的第一电容器和第二电容器各自的输入端处；以及至少两个谐振器，与第一电容器和第二电容器并联，其中，谐振器的至少一个部件以一距离彼此相邻设置，使得谐振器的至少一个部件电磁耦合在一起，从而提供三(3)个传输零点。

其中，谐振器中的至少一个部件包括电感器，其中，电感器以一距离彼此相邻设置，使得电感器电磁耦合在一起，从而提供三(3)个传输零点。

其中，至少两个谐振器的电感器彼此距离大约100微米设置。

其中，至少两个谐振器包括输入端，其中，第三电容器连接在至少两个谐振器之间的至少两个谐振器各自的输入端处。

该集成电路进一步包括：第四电容器和第五电容器，分别连接在至少两个谐振器中的一个和第一电容器之间的至少两个谐振器中的一个的输入端和第一电容器的输入端处、以及连接在至少两个谐振器中的另一个和第二电容器之间的至少两个谐振器中的另一个的输入端和第二电容器的输入端处。

其中，三个传输零点包括：相隔大约200MHz生成的第一传输零点和第二传输零点，以及距离第二传输零点大约一(1)GHz生成的第三传输零点。