[发明专利]一种宽范围电调谐的LC带通滤波器

说明书

本发明涉及一种宽范围电调谐的LC带通滤波器，包括衬底和设置于衬底上的滤波器主体，所述滤波器主体包括硬件电路，该硬件电路为对称结构，包括两组阻抗匹配网络、两组串联变容二极管单元和一数模转换器，每组所述阻抗匹配网络分别与一所述串联变容二极管单元连接，所述两组串联变容二极管单元间连接有一电感L9，所述数模转换器通过一电阻单元与所述两组串联变容二极管单元连接，所述数模转换器设有用于接收外部指令的I2C总线接口，所述两组阻抗匹配网络各设有一端口，作为所述硬件电路的输入和输出。与现有技术相比，本发明具有可实现滤波器中心频率的调谐、结构简单、成本低廉等优点。

技术领域

本发明涉及一种带通滤波器，尤其是涉及一种宽范围电调谐的LC带通滤波器。

背景技术

可调带通滤波器在许多特定场景有着重要的用途，在超高频波段，通过微带线以及腔体设计，滤波器的性能和尺寸可以达到使用要求，然而在低频段，腔体滤波器和微带滤波器的尺寸变得很大以至于无法达到要求。因此，在中低频段，常用LC滤波器实现，LC带通滤波器的结构有多种，其中实现中心频率可调谐最常用的结构为耦合谐振式带通滤波器结构。

经研究发现传统的带通滤波器相对低通滤波器结构更为复杂，所需要的器件数量多，因此带通滤波器插入损耗会更高。图1为传统电感耦合谐振式带/低通滤波器结构，若作为带通滤波器结构，L04和L05需要保留；若作为低通滤波器结构，则去掉L04和L05。由此可见，低通滤波器结构相对带通滤波器结构更为简单，所需要的器件数量少，因此低通滤波器插入损耗会更低。此外，该滤波器结构中L01，L02，L03为耦合电感。传统的LC带通滤波器存在一定的不足：1)依照传统滤波器结构设计出来的电路的输入/输出阻抗通常不是50欧姆，需要增加变压器网络进行阻抗变换；2)设计出来的电感感量偏大，大感量的电感制造出来还伴有杂散电容较大的缺点，影响电路性能。因此，LC带通滤波器想要更好地应用于滤波器中心频率调谐需要进一步的优化与升级。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种宽范围电调谐的LC带通滤波器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种宽范围电调谐的LC带通滤波器，包括衬底和设置于衬底上的滤波器主体，所述滤波器主体包括硬件电路，该硬件电路为对称结构，包括两组阻抗匹配网络、两组串联变容二极管单元和一数模转换器，每组所述阻抗匹配网络分别与一所述串联变容二极管单元连接，所述两组串联变容二极管单元间连接有一电感L9，所述数模转换器通过一电阻单元与所述两组串联变容二极管单元连接，所述数模转换器设有用于接收外部指令的I2C总线接口，所述两组阻抗匹配网络各设有一端口，作为所述硬件电路的输入和输出。

优选地，所述数模转换器通过I2C总线接口接收外部指令，将该外部指令转换为相应的直流电压，并给串联变容二极管单元供电，串联变容二极管单元的电容值随直流电压变化而变化，进而实现滤波器中心频率可变。

优选地，所述串联变容二极管单元包括两个反相串联的变容二极管，所述电阻单元一端与数模转换器连接，另一端连接于串联的两个变容二极管之间。

优选地，所述阻抗匹配网络由四个电感组成。

优选地，所述电阻单元包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1分别连接一组串联变容二极管单元和数模转换器，所述电阻R2分别连接另一组串联变容二极管单元和数模转换器。

优选地，所述数模转换器设有用于与外部电源连接的电源接口。

优选地，所述衬底为双层FR4介质基板。

优选地，所述双层FR4介质基板的介质基板底层为金属底层。

优选地，所述端口为通用射频插座。