[发明专利]具有改善的线性的滤波器

说明书

在通信技术和电声领域中，互调(IM或IMD)表示需以至少两个不同的频率进行处理时因电路部分的非线性传输功率而产生不理想的光谱分量。这类互调产物会导致不理想的信号并由此在所用的频率范围内引起干扰，因此人们一贯致力于如何避免形成干扰的互调产物。

此外，在产生HF信号时，总会形成谐波，其频率并不一定是基本模式的偶数倍。虽然这类谐波与基本模式相去甚远，但会干扰其他频带。一般而言，谐波也可以视为两个频率f1和f2在f1＝f2的特殊情况下的互调产物。

存在两阶、三阶及更高阶的互调产物/谐波，它们的区别在于用于使基频达成混频的因子或因子和。

为了避免互调产物及干扰谐波，人们首先尝试提高构件和电路部分的线性。如果这样没有成功，可能会尝试降低通过非线性构件的电压，以便增大电路元件以线性工作的范围。

在滤波器的技术领域中，特别是对于由串联和并联谐振器网络构建的电抗滤波器来说，通过级联多个谐振器来抑制互调产物，但无法完全避免。级联的缺陷在于，在谐振器的互联(即谐振器的级联)中，只有通过增加各个电容器或谐振器的基面才能保持和调节滤波器所需的静态电容。这就导致谐振器式滤波器的表面需求随着级联规模的增加而过大，故级联并不具经济效益。此外，这也与小型化的需求相悖。

另一缺陷在于，随着级联规模的增大，发生饱和效应，从而尽管向级联添加另外一些谐振器，实现的作用却越来越小，或者利用每一个另外的谐振器可额外实现的对互调产物以及谐波的抑制也变得越来越弱。

在图9中示出二阶(IMD2)和三阶(IMD3)的对互调产物的抑制如何随级联度n变化，其中，n是串联的谐振器的数目。从逐渐平缓的曲线可以很好地看出饱和度。这就表示，级联在技术和经济效益方面仅在一定程度上有效。

本发明的目的在于，提出一种滤波器电路，其具有改善的线性并由此具有改善的互调产物和谐波的抑制。此外，能够实现适度增大谐振器表面的改善滤波电路。

本发明用以达成上述目的的解决方案为具有权利要求1所给出特征的滤波电路。本发明的有利实施方案参阅其他权利要求。

所述滤波电路包括构造成电抗滤波器的第一滤波器。这一滤波器包括串联信号路径(串联支路)，其耦合于第一滤波器端口与第二滤波器端口之间。从布置于所述串联信号路径中的电路节点分别分支出并联支路，其使所述电路节点与固定电位相连接。在所述串联支路和所述并联支路的每一个中布置有至少一个谐振器或者谐振器的连接电路(Verschaltung)。

所述电抗滤波器可以在所述串联支路中始于具有电路节点或者具有谐振器的电路端口。

至少在布置成距所述滤波器端口之一或紧邻串联支路的滤波器端口最近的第一并联支路中，或者多个谐振器串联，其中，第一电容器与所述多个谐振器的串联电路串联或并联，其中在第一种情况下引起分压并且在第二中情况下引起分流。

本发明的基本构思在于，还提供一种分压或分流电路，其包括至少一个线性元件。所述电容器是优选的线性元件，但其他适于分压的线性元件也是可能的。通过这种方式，能够减少文初所述的饱和效应，否则这种饱和效应会导致，随着级联度的增大，即随着串联谐振器数目的增多，可以观察到在避免互调产物方面的作用越来越小。另外，所述电容器的优势还在于，利用该电容器在相对较宽的频带上实现分压或分流作用，由此能够在宽频率范围内使用。在分压的情况下：跨线性元件下降的电压愈大，则作用愈大，即减少互调产物的效果愈强。与串联支路或并联支路中的总电容相比，电容器的电容愈小，则作用愈大且避免出现互调产物和谐波的效果愈强。

与谐振器的连接电路并联、即与串联谐振器的级联连接的电容器用作分流器。此外，流经线性元件的电流愈多且由此流经非线性元件的电流愈少，则根据本发明，互调产物/谐波出现得愈少。

基本上，线性元件产生作用不取决于其在滤波电路中使用的位置。然而，在滤波器端口处，至少一个信号作用或耦合到信号路径，该信号本身或以另一系统频率会在非线性元件上形成互调产物和谐波，串联或并联到最接近这一滤波器端口的那些谐振器，作用最大。耦合取决于整个电路环境，由此耦合本身是依据客制化并且与滤波器电路无关，因此这种滤波器端口可以是滤波器输入端或滤波器输出端。因此，根据本发明，线性元件在任何情况下都与该“第一”谐振器连接。所述“第一”谐振器可以是串联谐振器，或者在第一节点及由此“第一”并联支路更接近滤波器端口时也可以是并联谐振器。