一种LC带通滤波器的制作方法

一种lc带通滤波器
技术领域
1.本发明涉及信号滤波处理领域，具体是一种lc带通滤波器。


背景技术：

2.伴随着科技革命的深入，无线通信技术得到了高速发展，信号传输距离要求越来越高，信号干扰增强，对滤波器的矩形比、传输速率等要求越来越高。高频超宽带滤波器以其高速率、低功耗、抗干扰等特性在定位、探测、武器制导等军事领域以及高速无线局域网等民用领域均有着巨大的市场价值和发展前景。lc滤波器由于结构简单，设备投资、运行可靠性高、运行费用较低等优点在无线通信等领域、电子对抗等领域均有着广泛应用。由于高频下lc滤波器所用电容、电感元件值较小且对精度要求更高，工艺制作难度和成本增加，高矩形比要求需要增加电路阶数，会使滤波器体积增大，工艺制作难度和成本进一步增加。如何在实现高频超宽带高矩形比lc带通滤波器的同时简化电路模型，减小对元件精度依赖，降低工艺制作难度和成本，是当前急需解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种lc带通滤波器，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种lc带通滤波器，包括带通滤波器网络，带通滤波器网络的输入端和/或输出端连接有衰减网络。
6.作为本发明的改进方案，所述带通滤波器网络包括依次串联连接的电感l1、电容c4、电容c7、电感l3、电容c11、电感l4、电容c14、电感l5；所述电感l1的第一端与电感l5的第二端分别作为带通滤波器网络的输入端、输出端；所述电感l1、l3、l4、l5的第二端以及电容c7、c11、c14的第二端均对地连接有电容；电容c4的第二端还对地依次串联有电感l2与电容c6；电感l3的第二端与电感l5的第一端之间连接有电容c10。
7.作为本发明的改进方案，所述电感l1的第一端对地连接有电容c2。
8.作为本发明的改进方案，所述电容c4的第二端对地连接有电容c5。
9.作为本发明的改进方案，当带通滤波器网络的输入端、输出端分别连接第一衰减网络与第二衰减网络时，第一衰减网络与第二衰减网络结构对称。
10.作为本发明的改进方案，带通滤波器网络的输入端连接第一衰减网络，第一衰减网络包括电容c1与电阻r1、r2、r3；电容c1的第一端作为第一衰减网络的输入端，第二端与电阻r1、r2的第一端连接；电阻r2的第二端作为第一衰减网络的输出端，并与电阻r3的第一端、带通滤波器网络的输入端连接；电阻r1、r3的第二端均接地。
11.作为本发明的改进方案，带通滤波器网络的输出端连接第二衰减网络，第二衰减网络包括电容c17与电阻r4、r5、r6；电容c17的第二端作为第二衰减网络的输出端，第一端与电阻r5的第二端与电阻r6的第一端连接；电阻r5的第一端作为第二衰减网络的输入端，并与电阻r4的第一端、带通滤波器网络的输出端连接；电阻r4、r6的第二端端均接地。
12.有益效果：本技术提供的lc带通滤波器的输入端和/或输出端连接衰减网络，能有效改善输入端/输出端回波损耗，降低对元器件精确度依赖，电路调试简单，成本低廉，具有良好的应用前景。
附图说明
13.图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.一种lc带通滤波器，包括带通滤波器网络及衰减网络，其中带通滤波器网络为5阶，衰减网络包括第一衰减网络与第二衰减网络。
16.实施例1，5阶带通滤波器网络包括依次串联连接的电感l1、电容c4、电容c7、电感l3、电容c11、电感l4、电容c14、电感l5；电感l1的第二端与电容c4的第一端连接，该连接节点上对地连接电容c3；电容c7与电感l3的连接节点上对地连接电容c8，电感l3与电容c11的连接节点上对地连接电容c9，电容c11与电感l4的连接节点上对地连接电容c12，电感l4与电容c14的连接节点上对地连接电容c13，电容c14的第二端与电感l5的第一端连接，该连接节点上对地连接电容c15；电感l5的第二端对地连接电容c16。电容c4的第二端还对地依次串联有电感l2与电容c6；电感l3的第二端与电感l5的第一端之间连接有电容c10。在一些实施例中，为了提高工艺的可靠性，电感l1的第一端还对地连接有电容c2，电容c4的第二端对地连接有电容c5。
17.5阶带通滤波器网络在切比雪夫原型的基础上首先通过诺登变换消除悬空节点，在悬空节点增加了接地电容c3、c8、c12、c15，以便吸收悬空节点处的杂散电容，又通过倒置变换优化元件参数并均衡dc～900mhz及7600mhz～13000mhz处阻带抑制，最后通过网络变换增加了电容c6、c10，其中电容c6与电感l2形成串联谐振回路，可以在通带外低频端形成传输零点，在谐振频率点阻抗呈无穷小，形成了衰减极点，极大提升了dc～900mhz处的阻带抑制。电容c10则与其并联的回路形成了交叉耦合，在通带外高频端形成传输零点，从而产生了另一个衰减极点，极大提升了7600mhz～13000mhz处阻带抑制。
18.5阶带通滤波器网络中，电容均采用ltcc厚膜工艺实现，可精准调整电容参数，实现高精度、小型化。由于电感、电容固定之后，受分布参数和收缩率影响，滤波器的指标较差，例如通带驻波较大、通带波动较大等，因此电感l1的第一端作为5阶带通滤波器网络的输入端，连接第一衰减网络。第一衰减网络通过在指定的频率范围内引入衰减，起到输入调幅的作用，同时可以有效改善输入端回波损耗和通带波动。
19.作为一种实施方式，第一衰减网络包括电容c1与电阻r1、r2、r3；电容c1的第一端作为第一衰减网络的输入端，第二端与电阻r1、r2的第一端连接；电阻r2的第二端作为第一衰减网络的输出端，并与电阻r3的第一端、带通滤波器网络的输入端连接；电阻r1、r3的第二端均接地。由于该滤波器频率较高，所用电容、电感元器件值较小，微小的误差即可使滤
波器的调试难度倍增，改善回波损耗可以有效降低对元器件值精确度的依赖，降低调试难度，提高生产效率。因此，可采用激光调整电阻r1、r2、r3的元件值，从而有效吸收回波、减少驻波和通带波动，增加有效带宽，实现阻抗匹配的同时改变衰减量。
20.实施例2，5阶带通滤波器网络的结构与实施例1中的相同，与实施例1的区别在于，本实施方式仅包括第二衰减网络，电感l5的第二端作为5阶带通滤波器网络的输出端，连接第二衰减网络。
21.作为一种实施方式，第二衰减网络包括电容c17与电阻r4、r5、r6；电容c17的第二端作为第二衰减网络的输出端，第一端与电阻r5的第二端与电阻r6的第一端连接；电阻r5的第一端作为第二衰减网络的输入端，并与电阻r4的第一端、带通滤波器网络的输出端连接；电阻r4、r6的第二端端均接地。
22.与第一衰减网络起到改善输入端回波损耗的作用原理对应，第二衰减网络可以起到改善输出端回波损耗的作用，不再重复说明。
23.实施例3，5阶带通滤波器网络的结构与实施例1中的相同，而在实际使用中，滤波器一般采用对称设计，可降低配套组件调试难度。因此，本实施例中第一衰减网络和第二衰减网络也采用对称的结构设计，并分别连接在5阶带通滤波器网络的输入端于与输出端。因此第一衰减网络与第二衰减网络配合，可以提高输入回波损耗和输出回波损耗的波形一致性。
24.需要说明的是，上述实施例中的第一衰减网络与第二衰减网络可应用于不同数学模型(巴特沃斯、切比雪夫、椭圆等)不同阶数的带通滤波器网络中，不仅限于本实施例中的5阶带通滤波器网络，同样能起到良好的改善输入端回波损耗和/或输出端回波损耗的作用。
25.本技术提供的lc带通滤波器包含5阶带通滤波器网络，具有高带外抑制，能够有效抵抗信号干扰。lc带通滤波器相对带宽较宽，所以时延较小且平坦，利于接收脉冲信号。lc带通滤波器的输入端和/或输出端连接衰减网络，能有效改善输入端/输出端回波损耗，降低对元器件精确度依赖，电路调试简单，成本低廉，具有良好的应用前景。
26.虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
27.故以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非用来限定本技术的实施范围；即凡依本技术的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本技术权利要求的保护范围。