[發明專利]用于在開關應用中使用的電子濾波器和電路

無效

• 申請號: 200680054315.8
• 申請日: 2006-03-22
• 公開（公告）號: CN101427464A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: T·翁
• 申請（專利權）人: C10通信私人有限公司
• 主分類號: H03H7/12
• 分類號: H03H7/12;H03H9/46
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司
• 代理人: 程 偉;王錦陽

技術領域

本發明總體上涉及用于在開關應用中使用的電子濾波器和電路的領域，具體地而絕非排他地應用于客戶端設備所使用的非對稱數字用戶線(ADSL)濾波器的領域。

背景技術

電子濾波器用于基于信號的頻率來選擇和拒絕信號。電子濾波器通常包括用于確定濾波器的頻率響應特性的分立元件(例如，電容器、電感器和/或電阻器)的組合。然而，近來已經發展了基于數字信號處理(DSP)技術的電子濾波器?；跒V波器的DSP的頻率響應特性由DSP所執行的軟件來確定。

通常基于濾波器的頻率響應特性來將其分類到若干類別中的一個中。這些類別例如包括低通、高通、帶通以及帶阻。如同類別名稱所表明的，低通濾波器允許(選擇)低頻信號通過而阻止(拒絕)高頻信號。與低通濾波器相對照的是，高通濾波器阻止低頻信號而允許高頻信號通過。帶通濾波器允許特定頻率范圍內的信號通過而阻止該頻率范圍之外的信號。與帶通濾波器相對照的是，帶阻濾波器阻止頻率范圍內的信號而允許該頻率范圍之外的信號通過。

電子濾波器的應用范圍很寬，作為新近應用的示例，其已經用于對在形成普通老式電話系統(POTS)的一部分的基于銅的用戶線上提供的非對稱數字用戶線服務進行濾波。更具體地說，用于對非對稱數字用戶線服務進行濾波的濾波器被設計成連接到諸如電話的客戶端設備(CPE)。此外，非對稱數字用戶線濾波器本質上是低通濾波器，其允許DC和語音信號(在DC至約4KHz的頻率范圍中)通過到達客戶端設備，而阻止非對稱數字用戶線信號(對于ADSL在約25KHz至1104KHz的頻率范圍中，對于ADSL?2+在約25KHz至2208KHz的頻率范圍中)使得它們不通過到達客戶端設備。

盡管當今的非對稱數字用戶線濾波器通常很好地執行作為低通濾波器，但是它們具有一些缺點。一個顯著的缺點在于，許多非對稱數字用戶線濾波器不適合于安裝在客戶端處的分布式裝置中。在分布式裝置中，單獨的濾波器插入到位于客戶端的各電話插孔中，這本質上導致多個濾波器彼此并聯地連接到單條用戶線。不幸的是，當現存的非對稱數字用戶線濾波器彼此并聯地連接時，各單獨的濾波器的濾波性能會劣化。更具體地說，濾波性能的劣化可以歸因于低通濾波電路(彼此并聯)的阻抗所導致的并聯加載效應。

許多當今的電子濾波器包括用于將電子元件選擇性地切換到濾波電路之中或之外的基于半導體的開關電路(通?；诰w管)。半導體裝置例如可以用在非對稱數字用戶線濾波器中，用于響應于用戶線回路電流的存在或不存在而將電子元件切換進來或出去。在考查許多當今的電子濾波器中所使用的現存的基于半導體的開關電路時，本發明人驚奇地發現，現存的基于半導體的開關電路可以將顯著的噪聲引入到濾波器的通帶中。在進一步研究時，本發明人發現，在不存在用戶線回路電流(例如，連接到處于掛機(on-hook)狀態的CPE且與同一線路上的其他濾波器相并聯的濾波器)的情況下，噪聲通常是基于半導體的開關電路中所使用的晶體管的集電極與基極之間存在的pn結構的非線性特性的結果。

在非對稱數字用戶線濾波器的情況下，本發明人發現，傳統的基于半導體的開關電路在與早期非對稱數字用戶線技術(信號)相結合地使用時幾乎不產生非期望噪聲。然而，本發明人還發現，當為后來的諸如ADSL?2+的非對稱數字用戶線技術(信號)所使用時，在不存在用戶線回路電流(例如，連接到處于掛機狀態的CPE且與同一線路上的其他濾波器相并聯的濾波器)的情況下，傳統的基于半導體的開關電路會在濾波器的通帶中產生相當多的非期望噪聲，本發明人所發現的是ADSL?2+中所使用的較高的信號功率的結果。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種電子濾波器，其包括：

濾波器部；

阻抗校正部，其電連接到所述濾波器部；以及

電路改變部，其被布置成改變所述阻抗校正部的至少一個性質，以實現所述阻抗校正部的諧振頻率從所述濾波器部的通帶內到所述濾波器部的阻帶內的偏移。

根據本發明第一方面的實施方式的濾波器的優點在于，例如，當連接到濾波器的電話(或任意其他客戶先前設備)處于掛機狀態時，通過偏移阻抗校正部的諧振頻率，可以增加濾波器的阻帶衰減。增加阻帶衰減的效果在于，濾波器仍可以對語音頻帶之外的信號提供合理的衰減量，這對于促使掛機通信信號(例如，經編碼的DTMF信號、計費脈沖信號或主叫ID信號)的交換特別有用。

優選的是，所述電路改變部被布置成改變所述濾波器部的至少一個性質，以實現所述濾波器部的阻帶阻抗的增加。

增加阻帶阻抗的優點在于，使對可能連接到或并聯于濾波器的其他濾波器的并聯加載效應最小化。