5G倍频抑制电路、5G通信模块和终端的制作方法

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种5G倍频抑制电路、5G通信模块和终端。

背景技术：

在射频电路中，工作频率的倍频是一种常见的干扰信号源，也是阻碍电子产品获得各国认证的主要阻力，例如，国内的产品认证有SRRC，欧洲的认证有CE，以及美国的认证有FCC等。因此，需要保证将电子产品的这些倍频干扰信号滤除。随着技术的发展，工作在5GHz频段内的产品越来越多，而现有技术中，为抑制5GHz的倍频信号，往往通过增加集成滤波器，不仅成本较高，而且对占用的物理空间也有一定要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种5G倍频抑制电路、5G通信模块和终端，该5G倍频抑制电路不仅成本低廉，结构简单，而且容易搭建，对物理空间要求也较小等。

本实用新型实施例提供一种5G倍频抑制电路，包括：第一谐振电路、第二谐振电路和中间电容，所述第一谐振电路的一端用于连接主电路板，另一端连接所述中间电容的一端，所述中间电容的另一端连接所述第二谐振电路的一端，所述第二谐振电路的另一端用于连接5G天线。

在上述的5G倍频抑制电路中，可选地，所述第一谐振电路和所述第二谐振电路采用结构相同的谐振电路。

在上述的5G倍频抑制电路中，可选地，所述结构相同的谐振电路包括电感、第一电容和第二电容，所述电感的一端连接所述第一电容的一端，所述电感的另一端连接所述第二电容的一端，所述第一电容和所述第二电容的另一端均用于连接主电路板地；

当所述谐振电路作为所述第一谐振电路时，所述电感的所述一端还用于连接所述主电路板，所述电感的所述另一端连接所述中间电容的所述一端；

当所述谐振电路作为所述第二谐振电路时，所述电感的所述一端连接所述中间电容的所述另一端，所述电感的所述另一端用于连接所述5G天线。

在上述的5G倍频抑制电路中，可选地，所述中间电容的取值范围为3.3pF～22pF。

在上述的5G倍频抑制电路中，可选地，所述电感的取值范围为0.7nH～1.5nH。

在上述的5G倍频抑制电路中，可选地，所述第一电容和所述第二电容的取值范围均为0.2pF～0.6pF。

在上述的5G倍频抑制电路中，可选地，所述第一电容和所述第二电容的取值相等。

在上述的5G倍频抑制电路中，可选地，所述谐振电路的谐振频率计算公式为：

其中，f0为所述谐振电路的谐振频率，L为所述电感的取值，C1和C2分别为所述第一电容和所述第二电容的取值。

本实用新型的另一实施例还提出一种5G通信模块，包括：主电路板、5G天线和5G倍频抑制电路，所述5G倍频抑制电路连接于所述主电路板和所述5G天线之间，用于抑制5G倍频信号；其中，所述5G倍频抑制电路采用上述的5G倍频抑制电路。

本实用新型的又一实施例还提供一种终端，包括上述的5G通信模块。

本实用新型的实施例具有如下优点：

相对于现有技术通过增加集成滤波器来滤除5G倍频信号，本实用新型的技术方案不仅可以滤除5G倍频信号，还具有成本低廉、结构简单，占用物理空间小等特点。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例的一种5G倍频抑制电路的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例的一种5G倍频抑制电路的另一结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例的一种5G倍频抑制电路的工作频率在5GHz以内的信号衰减图；

图4示出了本实用新型实施例的一种5G倍频抑制电路的工作频率在5GHz以外的信号衰减图。

主要元件符号说明：

1-第一谐振电路；2-第二谐振电路；3-第三谐振电路；C0-中间电容；

L、L'-电感；C1、C1'-第一电容；C2、C2'-第二电容；

10-主电路板；20-5G天线。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参照图1，本实用新型提出一种5G倍频抑制电路，可用于5G无线通信装置或终端中，该5G倍频抑制电路不仅可以有效滤除5GHz的倍频干扰信号，还具有结构简单、成本低廉点等特点。本实施例中，该5GHz的倍频包括但不限于为2倍频、3倍频和N倍频(N>3)等。例如，该5G倍频抑制电路可抑制的2倍频范围为10GHz～11GHz，3倍频范围为15GHz～18GHz等。

下面对该5G倍频抑制电路进行详细描述。

如图1所示，该5G倍频抑制电路包括第一谐振电路1、第二谐振电路2和中间电容C0，其中，该中间电容C0连接于该第一谐振电路1和第二谐振电路2之间。具体地，该第一谐振电路1的一端用于连接主电路板10，另一端连接所述中间电容C0的一端，所述中间电容C0的另一端连接所述第二谐振电路2的一端，所述第二谐振电路2的另一端用于连接5G天线20。

本实施例中，所述第一谐振电路1和所述第二谐振电路2采用结构相同的谐振电路，即该5G倍频抑制电路包括两个相同结构的谐振电路，这两个谐振电路分别位于中间电容C0的两端。其中，所述谐振电路将采用分离元器件的电感和电容构成。

示范性地，如图2所示，作为第一谐振电路1时，所述谐振电路包括电感L、第一电容C1和第二电容C2，所述电感L的一端分别连接所述第一电容C1的一端和所述主电路板10；所述电感L的另一端分别连接所述第二电容C2的一端和所述中间电容C0的一端，所述第一电容C1和所述第二电容C2的另一端均用于连接主电路板地。其中，所述主电路板地即为主电路板10的接地端。

作为第二谐振电路2时，所述谐振电路同样包括电感L’、第一电容C1’和第二电容C2’，所述电感L’的一端分别连接所述第一电容C1’的一端和所述中间电容C0的另一端，所述电感L’的另一端分别连接所述第二电容C2’的一端和所述5G天线20，所述第一电容C1’和所述第二电容C2’的另一端均用于连接主电路板地。

可以理解，所述谐振电路中的电感L为高频电感，第一电容C1和第二电容C2均为高频电容，此时的谐振电路为低通滤波电路，可达到通低频、阻高频的作用，即通过5GHz信号而滤除5GHz信号中的10GHz及10GHz以上的高频信号。

本实施例中，所述中间电容C0、所述第一谐振电路1的第二电容C2，以及第二谐振电路2的第一电容C1’将形成第三谐振电路3，如图2所示。示范性地，该中间电容C0的取值范围可为3.3pF～22pF。

可以理解，该第三谐振电路3在第一谐振电路1或第二谐振电路2对5G倍频信号进行抑制后，将进一步滤除高频信号以该5G倍频抑制电路的倍频抑制能力，同时还可以拓宽该电路的工作带宽等。

本实施例中，所述谐振电路中的第一电容C1和第二电容C2的取值相等。对于该谐振电路的谐振频率，可根据LC谐振电路的频率计算公式来选取各电容及电感的取值，其中，该频率计算公式为：

其中，f0为该谐振电路的谐振频率，单位为Hz；L为电感的取值，单元为H；C为电容的电容量，单位为F。其中，本实施例中的谐振电路的C为第一电容C1和第二电容C2的总容量，可根据下面的公式确定第一电容C1的取值和第二电容C2的取值。

于是，根据上述公式及谐振频率即可以确定各电容与电感L的大小。例如，对于上述的第一谐振电路1，当电感L的取值为1.2nH时，该第一电容C1与第二电容C2均可取值为0.4pF。

本实施例中，优选地，所述结构相同的谐振电路中的第一电容C1和第二电容C2的取值范围可为0.2pF～0.6pF。进一步优选地，所述谐振电路的第一电容C1和第二电容C2的取值相等，即该5G倍频抑制电路中的所有电容的取值均相等。当然，该谐振电路中的第一电容和第二电容的取值也可以不相等，此时，该第一谐振电路1中的第一电容C1的取值可以等于该第二谐振电路2中的第一电容C1’的取值，也可以等于该第二谐振电路2中的第二电容C2’的取值。

本实施例中，优选地，所述谐振电路中的电感L的取值可为0.7nH～1.5nH。

可以理解，本实施例中的主电路板10和5G天线20可以用于实现工作频段为5GHz的无线信号收发，例如，当该主电路板10需要向外传输信号时，将先经过该5G倍频抑制电路以抑制5GHz的倍频干扰信号，再通过5G天线20发射出去，从而可提高发射效率等；而当5G天线20接收到来自外界的信号时，同样可先经过该5G倍频抑制电路以抑制5GHz的倍频干扰信号，再传输到主电路板10进行相应处理。

下面对某一5G倍频抑制电路进行举例及测试验证。

该5G倍频抑制电路中，所述第一谐振电路1和所述第二谐振电路2中的电感L的取值为1.2nH，第一电容C1和第二电容C2的取值均为0.4pF，中间电容C0的取值为6.8pF，于是，当在主电路板10与5G天线20之间传输不同频率范围的无线通信信号时，可分别得到如图3和图4所示的信号衰减图。从图3可知，工作频率在5GHz以内的信号在通过该5G倍频抑制电路时几乎没有损耗，即可让有用的信号几乎损耗的通过。而对于工作频率频段5GHz以外的信号，如图4所示，尤其是在10GHz以上，信号的衰减值比较大，因此可起到有效的5GHz倍频的抑制作用。

通过本实施例的技术方案可以抑制除工作频段5GHZ以外的倍频干扰信号，特别是10GHZ以上的信号，其抑制效果比较明显。此外，本实施例的5G倍频抑制电路采用分离器件来搭建，不仅占用空间小，还具有成本低廉，结构简单等特点。另外，该5G倍频抑制电路采用完全对称的结构，方便记忆及推广使用等。

实施例2

请参照图1和图2，本实施例提出一种5G通信模块，可用于实现工作频段为5GHz的信号无线收发。具体地，该5G通信模块包括主电路板10、5G天线20和5G倍频抑制电路，所述5G倍频抑制电路连接于所述主电路板10和所述5G天线20之间，用于抑制在所述主电路板10和所述5G天线20之间传输的5G倍频干扰信号。其中，该5G倍频抑制电路可采用上述实施例1中的5G倍频抑制电路。

示范性地，该5G倍频抑制电路包括第一谐振电路1、第二谐振电路2和中间电容C0，所述第一谐振电路1的一端用于连接主电路板10，另一端连接所述中间电容C0的一端，所述中间电容C0的另一端连接所述第二谐振电路2的一端，所述第二谐振电路2的另一端用于连接5G天线20。

其中，所述第一谐振电路1和所述第二谐振电路2采用结构相同的谐振电路。如图2所示，作为第一谐振电路1时，所述谐振电路包括电感L、第一电容C1和第二电容C2，所述电感L的一端分别连接所述第一电容C1的一端和所述主电路板10；所述电感L的另一端分别连接所述第二电容C2的一端和所述中间电容C0的一端，所述第一电容C1和所述第二电容C2的另一端均用于连接主电路板地。其中，所述主电路板地即为主电路板10的接地端。

作为第二谐振电路2时，所述谐振电路同样包括电感L’、第一电容C1’和第二电容C2’，所述电感L’的一端分别连接所述第一电容C1’的一端和所述中间电容C0的另一端，所述电感L’的另一端分别连接所述第二电容C2’的一端和所述5G天线20，所述第一电容C1’和所述第二电容C2’的另一端均用于连接主电路板地。

本实施例中，所述中间电容C0、所述第一谐振电路1的第二电容C2，以及第二谐振电路2的第一电容C1’将形成第三谐振电路3，如图2所示。可以理解，该第三谐振电路3在第一谐振电路1或第二谐振电路2对5G倍频信号进行抑制后，将进一步滤除高频信号以该5G倍频抑制电路的倍频抑制能力，同时还可以拓宽该5G倍频抑制电路的工作带宽等。

可以理解，该5G通信模块中的5G倍频抑制电路对应于上述实施例1中的5G倍频抑制电路，而上述实施例1中的可选项同样适用于本实施例，故在此不再详述。

本实用新型还提出一种终端，该终端包括如上述实施例1的5G倍频抑制电路或者如实施例2的5G通信模块。示范性地，该终端可为工作频段在5GHz的手机、IPAD、以及其他电子设备等等。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。