[發明專利]一種應用于移動設備射頻前端模塊的微帶濾波器

有效

• 申請號: 201110242843.9
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102427151A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 彭鳳雄
• 申請（專利權）人: 惠州市正源微電子有限公司
• 主分類號: H01P1/212
• 分類號: H01P1/212
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明涉及濾波器相關技術領域，特別是一種應用于移動設備射頻前端模塊的微帶濾波器。

背景技術

濾波器是用來分離不同頻率信號的一種器件。它的主要作用是使一定頻率的信號通過而阻斷另一些頻率的信號。在射頻電路系統中，濾波器的性能的好壞直接制約著整個射頻系統的性能，一個高性能濾波器要求在通帶內衰減很小而在截止區內衰減盡可能大，并且通帶到截止區的跳變要盡可能的陡峭；要達到邊帶跳變陡峭的特性，往往通過增加濾波器的節數來實現，但濾波器節數的增加將顯著增加損耗，從而使通帶內的衰減增大，而惡化濾波器的性能；

在移動通信網絡中，通信標準對移動設備各次諧波均有嚴格要求，如諧波分量需控制在-30dBm以下；從而在移動設備射頻前端模塊中往往集成有多個射頻濾波器用于抑制各次諧波。如圖1所示的簡單射頻發射前端模塊中，經射頻功率放大器PA放大后的射頻信號需經過匹配/濾波網絡、射頻開關及隨后的濾波器濾除諧波后才通過天線發射出去。通常的濾波器設計采用集總電容和電感元件構成，隨著系統對濾波器性能指標的提高，濾波器的節數也需相應增加，這不僅增加了濾波的通帶衰減，同時集總元件電容與電感數量的增加也與移動設備所要求的小尺寸、低成本背道而馳?？紤]到微帶濾波器具有體積小、成本低、頻帶寬等諸多優點，在移動設備射頻前端模塊中也可利用微帶濾波器替代部分集總元件濾波器，起到減小射頻前端模塊尺寸及降低成本的目的；通常的微帶濾波器采用開路并聯短截線或是短路串聯短截線來代替集總元器件的電容或是電感來實現濾波的功能，如圖2所示；或是采用平行耦合微帶線結構來設計濾波器，如圖3所示；這兩種濾波器的帶寬均較窄，要增加其帶寬及通帶到阻帶的陡峭程度需增加其節數，這樣會使得濾波器的面積大幅度增加，從而不利于射頻前端模塊對小尺寸的要求。

發明內容

本發明提供一種應用于移動設備射頻前端模塊的微帶濾波器，以解決現有技術存在的既要增加濾波器的帶寬又要減少濾波器的面積之間的矛盾。

本發明采用的技術方案如下：

一種應用于移動設備射頻前端模塊的微帶濾波器，所述微帶濾波器包括第一并行耦合微帶線、第二并行耦合微帶線和開路微帶線，第一并行耦合微帶線和第二并行耦合微帶線相互連接后與開路微帶線連接。

作為一種優選方案，第一并行耦合微帶線、第二并行耦合微帶線和開路微帶線連接在同一個點上。

作為一種優選方案，所述微帶濾波器由多層基板的印刷電路板制作而成，從上到下依次為第一基板、第二基板、第三基板和第四基板，第一基板上設置有第一并行耦合微帶線，第二基板上設置有第二并行耦合微帶線，第一基板和第二基板鉆有第一通孔，第一并行耦合微帶線通過第一通孔與第二并行耦合微帶線連接，第三基板上設置有開路微帶線，第二基板和第三基板鉆有第二通孔，第二并行耦合微帶線通過第二通孔與開路微帶線連接，第四基板接地。

進一步的，所述第一通孔與第二通孔重合。

進一步的，所述第一并行耦合微帶線與第二并行耦合微帶線重疊且繞制成螺旋狀，開路微帶線在第一并行耦合微帶線與第二并行耦合微帶線上方繞制成螺旋狀。

進一步的，所述第一并行耦合微帶線、第二并行耦合微帶線和開路微帶線的寬度小于或等于200um。

本發明提出一種采用并行耦合微帶線與開路微帶線相接的結構來構成寬帶濾波器，此種濾波器具有電路結構簡單、面積小及能實現寬頻帶等性能，特別是針對于本來就需采用基板的射頻前端模塊來說，通過在基板上實現微帶濾波器來代替所需要的集總元件濾波器，這不僅在減少面積的前提下降低了成本，還避免了集總元件參數的變化對濾波性能的影響。

與以往技術相比，本發明專利有以下優點：

1、本發明專利設計的微帶濾波器電路結構簡單，便于集成。并且能充分利用基板面積繞制不同的形狀來實現濾波器功能。?

2、本發明專利設計的微帶濾波器利用并行耦合微帶線與開路微帶線所存在的三個諧振點在不增加節數的前提下實現寬帶濾波功能。?

3、本發明專利設計的微帶濾波器特別適合應用于移動設備射頻前端模塊中。

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附圖說明

圖1為移動設備射頻前端模塊簡易系統框圖。

圖2為采用開路并聯短截線或是短路串聯短截線來代替集總元器件電容、電感的濾波器結構圖。

圖3為采用并行耦合微帶線結構設計的濾波器結構圖。

圖4為本發明專利提出的采用并行耦合微帶線與開路微帶線相接的濾波器原理圖。