一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器

本发明属于滤波电路，具体涉及一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器。

背景技术：

1、传统的lc滤波器虽然能实现大带宽，但其邻带抑制宽以及滚降缓慢等缺点始终难以避免。如盲目增加滤波电路的阶数来改善滚降，则会引起整个电路的损耗增加而导致带内插损的恶化，降低滤波效果，而且阶数过多导致的整个滤波器的尺寸过大也难以适应现如今手机小型化设计的需求。

2、声波谐振器具有较高的q值，由其组成的滤波器能实现极陡的滚降斜率以及较高的带外抑制，但由于其本身的特性限制无法实现较大的带宽。

技术实现思路

1、本发明的目的在于一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器及滤波电路优化方法。

2、一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，包括高通部分。所述的高通部分包括高通串联干路和一个或多个高通并联支路；高通串联干路包括多个高通干路容性元件，以依次串联的多个高通干路容性元件。全部或部分高通干路容性元件采用声波谐振器；所述的高通并联支路连接在高通串联干路与地线之间。相邻的两个高通并联支路之间至少隔有一个高通干路容性元件。高通并联支路包括串联的电感和电容。

3、作为优选，该基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器还包括低通部分。低通部分包括低通串联干路和低通并联支路。低通串联干路与高通串联干路串联；所述的低通串联干路包括一个低通干路电感，以依次串联的多个低通干路电感。所述的低通并联支路连接在低通串联干路与地线之间。相邻的两个低通并联支路之间至少隔有一个低通干路电感。低通并联支路包括串联的电感和电容。

4、作为优选，高通串联干路远离低通串联干路的端部，和/或，低通串联干路远离高通串联干路的端部连接有谐振单元；谐振单元包括串联在高通串联干路与地线之间，或串联在低通串联干路与地线之间的声波谐振器和电感元件。

5、作为优选，高通串联干路与低通串联干路的连接处设置有阻抗匹配模块。阻抗匹配模块采用串联在高通串联干路、低通串联干路的连接端与地线之间的声波谐振器。

6、作为优选，高通串联干路与低通串联干路的连接处设置有阻抗匹配模块。阻抗匹配模块采用串联在高通串联干路、低通串联干路的连接端与地线之间的电容。

7、作为优选，未采用声波谐振器的高通干路容性元件采用电容。

8、作为优选，所有高通串联干路上的声波谐振器自谐振产生的传输零点均位于带通滤波电路的通带边缘的邻带范围内。

9、作为优选，所有声波谐振器的谐振点均不相同。

10、一种滤波电路优化方法，其过程如下：在lc带通滤波电路的基础上，将除起谐振作用的并联支路中的电容以外的部分或全部电容替换为声波谐振器；调节声波谐振器的参数，使得声波谐振器的静电容值与替换前的电容的电容值相等。

11、作为优选，调节声波谐振器的参数，使得所有声波谐振器的自谐振产生的传输零点均位于带通滤波电路的通带边缘的邻带范围内。

12、本发明具有的有益效果是：

13、1、本发明利用具有高品质因数的声波谐振器替换lc滤波电路内的部分或全部电容。在尽可能不影响lc滤波电路原传输曲线的同时在通带边缘的过渡带内引入复数个传输零点，在保留lc滤波电路原有的大宽带特性的基础上，同时提升了lc滤波电路通带边缘的邻带抑制和过渡区的滚降斜率。最终获得具有大带宽和高滚降斜率的双重特性混合型滤波电路。

14、2、本发明在保留了lc滤波电路大带宽的基础上，将原lc滤波电路0.5ghz-1ghz甚至1ghz以上的过渡区域宽度缩减到250mhz以内，提升了带通滤波电路的滤波性能。且该声波谐振器替换电容的结构可以做到几乎不影响除过渡带以外的原lc滤波器的传输曲线。

技术特征：

1.一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：包括高通部分；所述的高通部分包括高通串联干路和一个或多个高通并联支路；高通串联干路包括一个高通干路容性元件，以依次串联的多个高通干路容性元件；全部或部分高通干路容性元件采用声波谐振器；所述的高通并联支路连接在高通串联干路与地线之间；相邻的两个高通并联支路之间至少隔有一个高通干路容性元件；高通并联支路包括串联的电感和电容。

2.根据权利要求1所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：还包括低通部分；低通部分包括低通串联干路和低通并联支路；低通串联干路与高通串联干路串联；所述的低通串联干路包括一个低通干路电感，以依次串联的多个低通干路电感；所述的低通并联支路连接在低通串联干路与地线之间；相邻的两个低通并联支路之间至少隔有一个低通干路电感；低通并联支路包括串联的电感和电容。

3.根据权利要求2所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：高通串联干路远离低通串联干路的端部，和/或，低通串联干路远离高通串联干路的端部连接有谐振单元；谐振单元包括串联在高通串联干路与地线之间，或串联在低通串联干路与地线之间的声波谐振器和电感元件。

4.根据权利要求2所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：所述的高通串联干路与低通串联干路的连接处设置有阻抗匹配模块；阻抗匹配模块采用串联在高通串联干路、低通串联干路的连接端与地线之间的声波谐振器。

5.根据权利要求2所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：高通串联干路与低通串联干路的连接处设置有阻抗匹配模块；阻抗匹配模块采用串联在高通串联干路、低通串联干路的连接端与地线之间的电容。

6.根据权利要求1所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：未采用声波谐振器的高通干路容性元件采用电容。

7.根据权利要求1所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：高通串联干路上的所有声波谐振器的自谐振产生的传输零点均位于带通滤波电路的通带的邻带范围内。

8.根据权利要求1所述的一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器，其特征在于：所有声波谐振器的谐振点均不相同。

9.一种滤波电路优化方法，其特征在于：在lc带通滤波电路的基础上，将除起谐振作用的并联支路中的电容以外的部分或全部电容替换为声波谐振器；调节声波谐振器的参数，使得声波谐振器的静电容值与替换前的电容的电容值相等。

10.根据权利要求9所述的一种滤波电路优化方法，其特征在于：调节声波谐振器的参数，使得所有声波谐振器的自谐振产生的传输零点均位于带通滤波电路的通带边缘的邻带范围内。

技术总结
本发明公开了一种基于声波谐振器的异构集成超大带宽滤波器；该滤波器包括高通部分。所述的高通部分包括高通串联干路和一个或多个高通并联支路；高通串联干路包括一个高通干路容性元件，以依次串联的多个高通干路容性元件。全部或部分高通干路容性元件采用声波谐振器；所述的高通并联支路连接在高通串联干路与地线之间。相邻的两个高通并联支路之间至少隔有一个高通干路容性元件。高通并联支路包括串联的谐振电感和谐振电容。本发明利用具有高品质因数的声波谐振器替换LC滤波电路内的部分或全部电容。在尽可能不影响LC滤波电路原传输曲线的同时在通带边缘的过渡带内引入复数个传输零点。

技术研发人员：轩伟鹏,蒋泓,董树荣,陈世昌,金浩,骆季奎,李文钧,孙玲玲
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13