一种基于端口改良的LC带通滤波器的制作方法

本实用新型涉及滤波器领域，特别是涉及一种基于端口改良的LC带通滤波器。

背景技术：

随着计算机技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法；也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体；信息需要传播，靠的就是波形信号的传递；信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能收到干扰，以致于信号及其所携带的原始信息被深深地埋在干扰噪声中。

针对这些情况，滤波器也就产生了，其作用在滤除干扰波形，以便于获取波形所携带的原始信息；目前市场上的ＬＣ带通滤波器，为了得到较高的阻带抑制度，通常采用高低通串联的方式实现。但由于高低通结构的滤波器电路由两个电路相加，导致滤波器整体的尺寸变大，而一些多阶的LC滤波器，其端口往往是通过电容与电感的形式进行输出，由于电感和电容串联形式，其形成的谐振会非常明显的阻碍通带的传输特性，从而导致输出端口匹配不良，就只能通过增加滤波器的带宽来调节输出端口的驻波比，在窄带和过渡带很窄的情况下，通带驻波很难满足要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于端口改良的LC带通滤波器，不增加滤波器带宽的条件下，即可保证良好的端口匹配特性，并具有带内驻波小的优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的： 一种基于端口改良的LC带通滤波器，包括前端滤波电路、多级LC滤波电路和后端滤波电路，所述前端滤波电路通过滤波器输入端口接入信号，前端滤波电路的输出端与多级LC滤波电路连接，所述多级LC滤波电路的输出端与后端滤波电路连接，后端滤波电路通过滤波器输出端口进行信号输出；

所述后端滤波电路包括第四电感L4、第五电容C5和第六电容C6，后端滤波电路与多级LC滤波电路的输出端之间还设置有第八电容C8；所述第四电感L4的一端与第八电容C8连接，第四电感L4的另一端连接滤波器输出端口；所述第五电容C5的一端连接在第四电感L4与第八电容C8的公共端上，第五电容C5的另一端接地；所述第六电容C6的一端连接在滤波器输出端口和第四电感L4的公共端上，第六电容C6的另一端接地。

其中，所述前端滤波电路与多级LC滤波电路之间设置有第七电容C7。所述前端滤波电路包括第一电感L1和第一电容C1，所述第一电感L1和第一电容C1以并联接地的方式设置在第七电容C7和滤波器输入端口之间。

其中，所述多级LC滤波电路包括多级依次连接的LC滤波单元，各级LC滤波单元之间通过电容Ci进行连接。

每一个所述的LC滤波单元均包含第二电容C2、第二电感L2、第三电容C3、第三电感L3和第四电容C4；

所述第二电感L2的一端连接到LC滤波单元的输入端，第二电感L2的另一端连接到滤波单元的输出端；所述第二电容C2并联在第二电感L2两端，第三电感C3的一端连接在第二电感L2和滤波单元输出端之间，第三电感C3的另一端通过第三电容C3接地；所述第四电容C4连接在第二电感L2和滤波单元输出端之间，第四电容C4的另一端接地。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在多级LC滤波电路与滤波器输出端口之间设置有后端滤波电路，后端滤波电路是一个π型的低通结构，相比与传统的电容电感直接串联而言，极大的改良了带内的反射特性, 输出端匹配好，具体地，电感电容串联的形式来实现滤波器时，由于电感和电容串联形式，其形成的谐振会非常明显的阻碍通带的传输特性，从而导致输出端口匹配不良的效果，就只能通过增加滤波器的带宽来调节输出端口的驻波比，难以满足窄带和过渡带很窄的情况下的通带驻波要求，而本实用新型通过将π型低通网络加入输出端口，不增加滤波器带宽的条件下，即可保证带内反射特性，使滤波器具有良好的端口匹配效果，并具有带内驻波小的优点。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3为本实用新型的仿真结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于端口改良的LC带通滤波器，包括前端滤波电路、多级LC滤波电路和后端滤波电路，所述前端滤波电路通过滤波器输入端口接入信号，前端滤波电路的输出端与多级LC滤波电路连接，所述多级LC滤波电路的输出端与后端滤波电路连接，后端滤波电路通过滤波器输出端口进行信号输出；

如图2所示，所述后端滤波电路包括第四电感L4、第五电容C5和第六电容C6，后端滤波电路与多级LC滤波电路的输出端之间还设置有第八电容C8；所述第四电感L4的一端与第八电容C8连接，第四电感L4的另一端连接滤波器输出端口；所述第五电容C5的一端连接在第四电感L4与第八电容C8的公共端上，第五电容C5的另一端接地；所述第六电容C6的一端连接在滤波器输出端口和第四电感L4的公共端上，第六电容C6的另一端接地。

其中，所述前端滤波电路与多级LC滤波电路之间设置有第七电容C7。所述前端滤波电路包括第一电感L1和第一电容C1，所述第一电感L1和第一电容C1以并联接地的方式设置在第七电容C7和滤波器输入端口之间。其中，所述多级LC滤波电路包括多级依次连接的LC滤波单元，各级LC滤波单元之间通过电容Ci进行连接。

具体地，在本申请所述LC滤波单元的输入端通过第七电容C7连接到前端滤波电路，或是通过电容Ci连接到上一级LC滤波单元的输出端；所述LC滤波单元的输出端通过第八电容C8连接到后端滤波电路，或是通过电容Ci连接到下一级LC滤波单元的输入端；具体地，第一级LC滤波单元的输入端通过第七电容C7连接到前端滤波电路，第一级LC滤波单元的输出端通过电容Ci连接到下一级LC滤波单元的的输入端；中间级LC滤波单元的输入端通过电容Ci连接到上一级滤波单元,中间级LC滤波单元的输出端通过电容Ci连接到下以及滤波单元；最后一级LC滤波单元的输入端通过电容Ci连接到上一级滤波单元，最后一级LC滤波单元的输出端通过第八电容C8连接到后端滤波电路。

每一个所述的LC滤波单元均包含第二电容C2、第二电感L2、第三电容C3、第三电感L3和第四电容C4；所述第二电感L2的一端连接到LC滤波单元的输入端，第二电感L2的另一端连接到滤波单元的输出端；所述第二电容C2并联在第二电感L2两端，第三电感C3的一端连接在第二电感L2和滤波单元输出端之间，第三电感C3的另一端通过第三电容C3接地；所述第四电容C4连接在第二电感L2和滤波单元输出端之间，第四电容C4的另一端接地。

本实用新型的LC滤波器的工作频率是：70MHz±6MHz，其参数要求为：矩形系数≤1.8；驻波（S11，S22）≤1.5；对本实用新型进行仿真结果得到的结果如图3所示，该图反应了通带中心插入损耗3.2dB，-3dB带宽12.4MHz，-60dB带宽21.2MHz，回波损耗≤-28dB，由此可得出矩形系数理论值为BW(-60dB)/BW(-3dB)=21.2/12.4≈1.71，满足矩形系数要求，回波损耗-28dB，换算为驻波比是小于1.2的(RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)])，满足驻波比要求。

本实用新型的LC带通滤波器，无需利用高低通滤波器相连来实现，减小了滤波器的体积，并且在多级LC滤波电路与滤波器输出端口之间设置有后端滤波电路，后端滤波电路是一个π型的低通结构，相比与传统的电容电感直接串联而言，极大的改良了带内的反射特性，输出端匹配好，并具有带内驻波小的优点。