[发明专利]一种超宽带带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及滤波器领域，具体涉及一种超宽带带通滤波器。

背景技术

近年来，随着无线通信技术和多种通信系统的快速发展，无线频谱资源越来越紧缺，人们在提高现有频谱利用率的同时，更渴望能够开发出新的、更宽的频带。为了解决这以瓶颈问题，2002年美国联邦通信委员会(FFC)通过了超宽带(UWB，Ultra-wideband)技术的商用许可(3.1GHz-10.6GHz)，UWB技术开始受到广泛的关注和深入的研究。为了适应超宽带技术的发展，作为射频前端的核心器件之一，超宽带带通滤波器的研究已经成为无数学者关注的热点和重点。

利用传统的滤波器结构来实现滤波器的超宽带特性，这种滤波器容易实现，但这种滤波器带外抑制能力比较差，要提高这种滤波器的选择性，必须增加滤波器的阶数，这不利于滤波器的小型化。因此，提高超宽带滤波器的选择性以及减小滤波器的阶数是一大挑战。

如图1所示，切比雪夫型滤波器应用于超宽带带通滤波器的设计中，至少要6阶的切比雪夫型滤波器才能达到超宽带带通滤波器的性能，但它的带外抑制并不好。随着射频集成电路的发展，传统的切比雪夫型滤波器已经很难集成于射频芯片中，因为，6阶的切比雪夫型滤波器所需要的无源电感将占用芯片很大的面积，这将大大增加芯片的成本，虽然相对与片外滤波器而言，缩小了产品的尺寸，但性能并没有太大提升。因此传统结构的超宽带带通滤波器性能较差，成本高，不适用集成于射频前端芯片中。

发明内容

本发明的一种超宽带带通滤波器可解决传统的超宽带滤波器的阶数过高以及选择性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种超宽带带通滤波器，包括输入端口、第一滤波单元、第二滤波单元、第三滤波单元、第四滤波单元以及输出端口，射频输入信号由输入端口引入，输入端口连接第一滤波单元的输入端，第一滤波单元的输出端连接第二滤波单元的输入端，第二滤波单元的输入端连接第三滤波单元的输入端，第三滤波单元的输出端连接第四滤波单元的输入端，第四滤波单元的输出端连接输出端口，输出端口输出射频输出信号；

其中，

所述第一滤波单元包括电感L1及电容C1，电感L1与电容C1并联后的一端接地；

所述第二滤波单元包括电感L2及电容C2，电容C2的一端连接电感L2的一端，电容C2的另一端连接所述电感L1与电容C2并联后的另一端；

所述第三滤波单元包括电感L4、电容C3及电容C4，电感L4与电容C4并联后的一端接地，电感L4与电容C4并联后的另一端与所述电容C3连接。

进一步的，所述第四滤波单元包括电感L5、电容C5及电容C6，电感L5与电容C5并联后的一端连接电容C6，所述电感L5与电容C5并联后的另一端连接电容C3的一端。

由上述技术方案可知，本发明提供一种超宽带带通滤波器，能在保证超宽带频段下，

降低滤波器的阶数、插入损耗低、带内波动，增大滤波器的回波损耗大，提高滤波器的带外抑制。

本发明具有以下有益效果：

(1)阶数低。本发明是4阶滤波器，比传统结构的超宽带带通滤波器的阶数小很多，更适用于射频前端芯片的集成。

(2)带外抑制好。本发明的相比于传统滤波器阶数低，但第三滤波单元和第四滤波单元均采用二次谐振，以提高滤波器的带外抑制度。

(3)插入损耗小。本发明是4阶滤波器，比传统结构的超宽带带通滤波器的阶数小很多，其元件数相对传统结构的超宽带带通滤波器要少，信号传输过程中的损耗必然会小。

(4)带内波动小。本发明在带内的波动很小，符合超宽带带通滤波器的要求。

(5)回波损耗大。本发明在带内的回波损耗均可以达到-10dB。

附图说明

图1是切比雪夫型超宽带带通滤波器的电路原理图；

图2是本发明超宽带带通滤波器的电路原理图；

图3是本发明超宽带带通滤波器的仿真插入损耗及回波损耗曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：