[發明專利]濾波裝置及其相關無線通信接收機

有效

• 申請號: 201310086930.9
• 申請日: 2008-10-07
• 公開（公告）號: CN103281096A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 吳璨州;蔡文才;柯志昌
• 申請（專利權）人: 啟碁科技股份有限公司
• 主分類號: H04B1/26
• 分類號: H04B1/26;H04B1/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本申請是申請號為200810169811.9、申請日為2008年10月7日、申請人為啟碁科技股份有限公司、發明名稱為“濾波裝置及其相關無線通信接收機”的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明為一種濾波裝置及其相關無線通信接收機，特別是一種可縮小電路布局面積及較高可調性的濾波裝置及其相關無線通信接收機。

背景技術

超外差接收機（Super?Heterodyne?Receiver）是一種最為廣泛使用的無線通信接收機，其可以簡單的執行載波頻率調諧（即選臺）、濾波及信號放大。在超外差接收機中，信號從天線接收經過放大、射頻濾波、降至中頻、經一至多個中頻放大及濾波，最后降至基頻作信號解調處理。其中，由射頻降至中頻的過程中，往往會受到鏡像頻率（Image?Frequency）干擾的影響，導致后續信號處理發生問題。

請參考圖1，圖1為傳統用于一超外差接收機10的示意圖。超外差接收機10包括一天線100、一低噪聲放大器102、一鏡像消除濾波器（Image?Reject?Filter）104、一混頻器106、一本地振蕩器（Local?Oscillator）108、一中頻低通濾波器110及一中頻放大器112。超外差接收機10的工作方式簡述如下。射頻信號VRF1由天線100接收后，經低噪聲放大器102放大成為射頻信號VRF2；接著，鏡像消除濾波器104濾除射頻信號VRF2中的鏡像頻率信號，以產生射頻濾波信號VFRF，再經混頻器106降頻至中頻頻段，并由中頻低通濾波器110濾波和中頻放大器112放大后輸出中頻信號VIF。其中，鏡像消除濾波器104用來消除鏡像頻率干擾。鏡像頻率產生的原因在于：兩輸入頻率｜fLO±fIF｜，都會在混頻器106輸出產生頻率fIF；其中，頻率fLO為本地振蕩器108的振蕩信號頻率，而頻率fIF為中頻信號VIF的頻率。因此，在超外差接收機10中，頻譜上對稱于本地振蕩信號兩側的信號經過混頻器106時，會進入到相同的頻帶中，形成一種干擾信號，降低了信噪比（Signal?to?Interference?Ratio，C/I?Ratio），而污染欲接收的信號，以致影響超外差接收機10的接收效果。面對鏡像頻率干擾的問題，最常用的方法是在混頻器106前加一個帶通濾波器，即鏡像消除濾波器104，用以先把干擾信號濾除再進入混頻器106中，以將干擾降至最低。

在傳統技術中，鏡像消除濾波器104的實現方式有許多種，例如發夾式帶通濾波器（Hairpin?Band?Pass?Filter）或者平行耦合線濾波器（parallel-coupled?line?filter）等。請參考圖2，圖2為傳統一發夾式帶通濾波器20的示意圖。發夾式帶通濾波器20為橫向對稱式（Transverse?Symmetry）架構，其包括微帶線（Micro-strip?Line）連接器IO_a、IO_b及諧振器RSN_1～RSN_n。微帶線端口IO_a、IO_b連接于前、后級電路，用以接收及輸出信號。諧振器RSN_1～RSN_n的每一諧振器的總長大約為欲接收的信號波長的一半，而其個數n代表發夾式帶通濾波器20的階數（Order），設計者可根據不同需求設計n的大小。

因此，通過調整每一諧振器的總長、個數、寬度等特性，發夾式帶通濾波器20可達到適當的抗鏡像頻率效果。然而，在發夾式帶通濾波器20中，每一諧振器均為彎折式（或發夾式）結構，因而會占用較大的電路板面積，使得成本隨之增加。更有甚者，發夾式帶通濾波器20在靠近通帶（Pass?Band）兩旁的噪聲抑制能力較差。換句話說，若噪聲較靠近射頻頻帶時，則可能進入到電路內，造成干擾。在此情形下，傳統技術可使用微帶線的匹配網路，如四分之一波長的開路殘段（Open?Stub），來產生另一截止頻帶，以抑制噪聲。