[發明專利]一種組合型低通濾波器

在審

• 申請號: 201610575943.6
• 申請日: 2016-07-21
• 公開（公告）號: CN107645285A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 郭芳寧;郭西嶺
• 申請（專利權）人: 中兵通信科技股份有限公司
• 主分類號: H03H7/01
• 分類號: H03H7/01
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司41107
• 代理人: 郝秀春

技術領域

本發明涉及一種低通濾波器，屬于無線電領域。

背景技術

在無線電技術中，濾波器是用來解決許多設計問題的部件，而低通濾波器更是被廣泛使用的一種組件，其主要作用是濾除信號的高頻諧波，低通濾波器已其在通帶的插入損耗和在阻帶的抑制度來表示效能。但現有的低通濾波器通帶插入損耗大，阻帶抑制度往往達不到理想的電性能。

發明內容

本發明的任務是提出一種插入損耗較小，體積偏小、結構簡單，電性能優良的一種組合型低通濾波器。

本發明的任務是這樣完成的，其特征在于：本技術方案包括定K型低通濾波器和推演型低通濾波器；所述的定K型低通濾波器是選用九階定K型低通濾波器，所述的m推演型低通濾波器是選用m值為0.458的 m推演型低通濾波器。定K型低通濾波器的輸出端和輸入端分別與m推演型低通濾波器連接，進一步說，九階定K型低通濾波器由串聯電感L1、L2、L3、L4、L5和并聯電容C1、C2、C3、C4相互連接而成，所述 L1和L5兩個電感量相同，L2、L3、L4電感量相同，不同數值的電感量由不同繞經的空心電感線圈實現，C1、C2、C3、C4電容量相同。m推演型低通濾波器，由一串接電感的支路和一個并聯支路構成，并聯支路是由電感電容組成的串聯諧振電路組成，連接在定K型低通濾波器輸入端口的m推演型低通由一串聯電感L6和一個電感L8、電容C5組成的串聯諧振電路的支路構成，L6與定K型低通濾波器的L1串接；連接在定K型低通濾波器輸出端口的m推演型低通由一串聯電感L7和一個電感L9、電容C6組成的串聯諧振電路的支路構成，L7與定K型低通濾波器的L5串接。電感的功率容量大小可以用不同粗細的導線來實現，電容的功率容量的大小用平板電容的間隙大小來實現。

本發明具有以下效果：發明的組合型低通濾波器可以在帶內插入損耗小于0.6dB的情況下阻帶抑制度達55dB以上。如果選同樣階數的最平坦型或切比雪夫型濾波器原型設計出的低通濾波器則在插入損耗達0.6dB的情況下，阻帶抑制度也只能達45dB，選同樣階數的橢圓函數型濾波器原型設計出的低通濾波器在阻帶抑制度達55dB以上時，插入損耗會大于1dB。并且基于這幾種傳統原型設計的低通濾波器結構也因為電容和電感數值多，會較復雜，尤其在功率容量增大到三四百瓦時體積要求變化不大時更難實現。因此這種組合型低通濾波器的優點是：電性能優良，結構簡單，體積偏小。

附圖說明

圖1 是本發明的電路結構方框圖；圖2是低通濾波器電路圖。

具體實施方式

本技術方案包括定K型低通濾波器和推演型低通濾波器；所述的定K型低通濾波器是選用九階定K型低通濾波器，所述的m推演型低通濾波器是選用m值為0.458的 m推演型低通濾波器。

具體實施例如圖1和圖2所示，定K型低通濾波器的輸出端和輸入端分別與m推演型低通濾波器連接，進一步說，九階定K型低通濾波器由串聯電感L1、L2、L3、L4、L5和并聯電容C1、C2、C3、C4相互連接而成，所述 L1和L5兩個電感完全相同，L2、L3、L4電感量相同，不同數值的電感量由不同繞經的空心電感線圈實現，C1、C2、C3、C4電容量相同，是采用集總參數的平板電容完成。電感的功率容量大小可以選用不同粗細的導線來實現，電容的功率容量大小用平板電容的間隙大小來實現。

所述的m推演型低通濾波器是對工作頻段截止頻率附近有陡峭的衰減，m推演型低通濾波器是由一串接電感的支路和一個并聯支路構成，并聯支路是由電感電容組成的串聯諧振電路組成。連接在定K型低通濾波器輸入端口的m推演型低通由一串聯電感L6和一個電感L8、電容C5組成的串聯諧振電路的支路構成，L6與定K型低通濾波器的L1串接；連接在定K型低通濾波器輸出端口的m推演型低通由一串聯電感L7和一個電感L9、電容C6組成的串聯諧振電路的支路構成，L7與定K型低通濾波器的L5串接。考慮工作頻段內的低端工作頻率的二次諧波離工作頻段截止頻率處很近，首選m=0.458，連接在定K型低通濾波器兩端口的m推演型濾波器中的電感L6和L7數值也相同，也用空心電感線圈實現；電感L8、電容C5組成的串聯諧振電路的諧振頻率與電感L9、電容C6組成的串聯諧振電路的諧振頻率相同，這兩個相同的串聯諧振電路用螺旋濾波器中的螺旋諧振腔設計實現，這種諧振腔具有諧振Q值高，功率容量大，損耗小，抑制度高。

單獨的定K型低通濾波器的阻抗匹配性差，在定K型低通濾波器的兩端各配備一個m推演型低通濾波器則整體濾波器的阻抗匹配性大為改善，整個濾波器的通帶和阻帶的性能也比單獨的任一個通阻帶性能要好很多。

這種組合型低通濾波器在通帶（也就是工作頻段225MHz-400MHz）插入損耗小于0.6dB；對通帶二次諧波（450MHz-800MHz）的阻帶抑制度不小于55dB；對通帶三次諧波（675MHz-1200MHz）的阻帶抑制度不小于60dB。