專利名稱：低通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾波器，尤指一種低通濾波器。
背景技術(shù)：
在設(shè)計各種不同應(yīng)用的無線通訊產(chǎn)品時，低通濾波器是被廣泛使用的一種組件，其主要 功能是用來過濾掉信號的高頻諧波或者一些高頻噪聲。低通濾波器通常以其在通帶 (passband)的插入損耗(insertion loss)以及在止帶(stopband)的抑制能力(rejection)來 表示其效能。濾波器在止帶的抑制能力取決于其傳輸零點，傳輸零點愈多的濾波器在止帶的 抑制能力有著愈好的表現(xiàn)。
請參照圖4，揭示了一種傳統(tǒng)的低通濾波器40。所述低通濾波器40包括輸入端400、輸出 端420、高阻抗傳輸部440、矩形第一低阻抗傳輸部460以及矩形第二低阻抗傳輸部480。輸入 端400用于饋入電磁波信號，輸出端420用于饋出電磁波信號。高阻抗傳輸部440與輸入端 400和輸出端420電性連接。第一低阻抗傳輸部460與輸入端400和高阻抗傳輸部440的一端電 性連接，第二低阻抗傳輸部480與輸出端420和高阻抗傳輸部440的另 一端電性連接。第一低 阻抗傳輸部460和第二低阻抗傳輸部480相對設(shè)置，且兩矩形的長邊耦合。所述低通濾波器40 的總長為8. 69mm，總寬為3. 53mm，面積為30. 67mm2。
請參照圖5，揭示了所述低通濾波器40的測試圖。由圖5可知，低通濾波器40只產(chǎn)生一個 傳輸零點，可見所述低通濾波器40在止帶的抑制能力不好，其濾波效能不佳。
同時，所述低通濾波器40的面積過大，不符合無線通訊產(chǎn)品朝向輕、薄、短、小方向發(fā) 展的趨勢。故，如何在兼顧濾波器效能的前提下，同時將濾波器所占的面積減小乃當(dāng)今濾波 器設(shè)計的一大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，需提供一種具有良好濾波效能和較小面積的低通濾波器。 一種低通濾波器，包括輸入端、輸出端、高阻抗傳輸線、第一低阻抗傳輸線以及第二低 阻抗傳輸線。輸入端用于饋入電磁波信號。輸出端用于饋出電磁波信號。高阻抗傳輸線分別 與所述輸入端和所述輸出端電性連接。第一低阻抗傳輸線與所述輸入端和所述高阻抗傳輸線 的一端電性連接，第二低阻抗傳輸線與所述輸出端和所述高阻抗傳輸線另一端電性連接。其 中，所述第一低阻抗傳輸線和所述第二低阻抗傳輸線排列于高阻抗傳輸線的一側(cè)并均呈三角形。
本發(fā)明實施方式所提供的低通濾波器，利用多個低阻抗傳輸線排列于高阻抗傳輸線的一 側(cè)并均呈三角形，增強了低阻抗傳輸線之間的耦合，使得低通濾波器在增加傳輸零點的同時 使傳輸零點更為靠近截止頻率。


圖1是本發(fā)明實施方式的低通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的等效電路圖。
圖3是本發(fā)明實施方式的低通濾波器的測試圖。
圖4是現(xiàn)有低通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是現(xiàn)有低通濾波器的測試圖。
具體實施例方式
參閱圖l，所示為本發(fā)明實施方式中低通濾波器10的結(jié)構(gòu)示意圖。
在本實施方式中，低通濾波器10印刷于電路板20上。低通濾波器IO包括輸入端IOO、輸 出端120、高阻抗傳輸線140、第一低阻抗傳輸線160以及第二低阻抗傳輸線180。
輸入端100用于饋入電磁波信號，輸出端120用于饋出電磁波信號。輸入端100與輸出端 120為低通濾波器10的50歐姆匹配阻抗。在本實施方式中，輸入端100與輸出端120位于同一直線。
高阻抗傳輸線140呈蜿蜒狀，其包括與輸入端100電性連接的第一連接端142、與輸出端 120電性連接的第二連接端144及蜿蜒部146 。蜿蜒部146位于第一連接端142和第二連接端 144之間并與它們相連，即高阻抗傳輸線140從輸入端100向輸出端120蜿蜒延伸。 因高阻抗傳輸線140具有蜿蜒部146 ，從而減小了低通濾波器10的面積。 在其它實施方式中，高阻抗傳輸線140的蜿蜒部146的彎折次數(shù)可以改變。 第一低阻抗傳輸線160與第二低阻抗傳輸線180均呈直角三角形，且兩三角形的斜邊耦合 。第一低阻抗傳輸線160包括第三連接端162，所述第三連接端162位于第一低阻抗傳輸線 160三角形斜邊的一端部，第一低阻抗傳輸線160三角形斜邊的另一端為自由端。第三連接端 162與高阻抗傳輸線140的第一連接端142和輸入端100電性連接。第二低阻抗傳輸線180包括 第四連接端182，所述第四連接端182位于第二低阻抗傳輸線180三角形的直角處，從而輸入 端1 OO與第一低阻抗傳輸線160的連接位置為三角形斜邊的一端部，而輸出端120與第二低阻 抗傳輸線180的連接位置為三角形的直角處。第二低阻抗傳輸線180三角形斜邊的兩端部為自 由端。第四連接端182與高阻抗傳輸線140的第二連接端144及輸出端120電性連接。請參照圖2，所示為本發(fā)明的等效電路圖。圖2中的電感L是由本發(fā)明的高阻抗傳輸線 140所等效形成，電容C1是由第一低阻抗傳輸線160與電路板20的接地金屬面所等效形成，電 容C3是由第二低阻抗傳輸線180與電路板20的接地金屬面所等效形成，電容C2是由第一低阻 抗傳輸線160與第二低阻抗傳輸線180耦合形成。
在本實施方式中，低通濾波器10的總長為5. 13mm，總寬為3. 78mm，面積為19. 39mm2，與 傳統(tǒng)的低通濾波器40相比，低通濾波器10的面積減小了36. 8%。
請參閱圖3，所示為經(jīng)電磁模擬所得本發(fā)明實施方式中低通濾波器10的測試圖。圖中橫 軸表示通過低通濾波器10的信號的頻率(單位GHz)，縱軸表示幅度(單位dB)，象限區(qū)包 括透射之散射參數(shù)(S-parameter: S21)的幅度以及反射之散射參數(shù)(S-parameter: SI 1)的幅度 。透射之散射參數(shù)(S21)表示通過低通低通濾波器10的信號的輸入功率與信號的輸出功率之 間的關(guān)系，其相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)為S21 (dB) =10Lg (輸出功率/輸入功率)。在低通濾波器 IO的信號傳輸過程中，信號的部分功率被反射回信號源。被反射回信號源的功率稱為反射功 率。通過低通濾波器10的信號的輸入功率與信號的反射功率之間的關(guān)系，其相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù) 為Sll (dB) =10Lg (反射功率/入射功率)。
由圖3可知，本發(fā)明實施方式中之低通濾波器10具有良好的濾波效能。從曲線IS2ll可觀 察到，通帶頻段與衰減頻段間形成陡的"過渡坡"，并且在通帶頻段范圍內(nèi)的信號的插入損 耗接近O。同時從曲線ISlll可觀察到，在通帶頻段內(nèi)的信號反射損耗絕對值大于IO，而在通
帶頻段外，則信號反射損耗絕對值小于io。
在本實施方式中，低通濾波器10藉由輸入端100與第一低阻抗傳輸線160的連接位置為三 角形斜邊的一端部而輸出端120與第二低阻抗傳輸線180的連接位置為三角形的直角處產(chǎn)生兩 個傳輸零點，從而低通濾波器10在止帶的抑制能力較好，具有良好的濾波效能。
在本實施方式中，利用第一低阻抗傳輸線160和第二低阻抗傳輸線180之間的斜邊耦合， 從而增加了第一低阻抗傳輸線160和第二低阻抗傳輸線180耦合所形成的電容值，這不僅提高 了低通濾波器10的衰減速度，同時使得低通濾波器10的傳輸零點更為靠近截止頻率。而且， 在通帶頻段內(nèi)，具有較低的損耗值。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種低通濾波器，其特征在于，包括輸入端，用于饋入電磁波信號；輸出端，用于饋出電磁波信號；高阻抗傳輸線，分別與所述輸入端和所述輸出端電性連接；第一低阻抗傳輸線，與所述輸入端和所述高阻抗傳輸線的一端電性連接；以及第二低阻抗傳輸線，與所述輸出端和所述高阻抗傳輸線的另一端電性連接；其中，所述第一低阻抗傳輸線和所述第二低阻抗傳輸線排列于高阻抗傳輸線的一側(cè)并均呈三角形。
2.如權(quán)利要求l所述的低通濾波器，其特征在于，所述第一低阻抗傳 輸線和所述第二低阻抗傳輸線均呈直角三角形。
3.如權(quán)利要求2所述的低通濾波器，其特征在于，所述第一低阻抗傳 輸線與所述輸入端和所述高阻抗傳輸線電性連接的位置位于其三角形斜邊的一端部，所述第 二低阻抗傳輸線與所述輸出端和所述高阻抗傳輸線電性連接的位置位于其三角形的直角處。
4.如權(quán)利要求3所述的低通濾波器，其特征在于，所述第一低阻抗傳 輸線三角形斜邊的另一端部為自由端，所述第二低阻抗傳輸線三角形斜邊的端部均為自由端
5.如權(quán)利要求2所述的低通濾波器，其特征在于，所述第一低阻抗傳 輸線和所述第二低阻抗傳輸線的三角形斜邊耦合。
6.如權(quán)利要求l所述的低通濾波器，其特征在于，所述高阻抗傳輸線 從所述輸入端向所述輸出端蜿蜒延伸。
全文摘要
一種低通濾波器，包括輸入端、輸出端、高阻抗傳輸線、第一低阻抗傳輸線以及第二低阻抗傳輸線。輸入端用于饋入電磁波信號。輸出端用于饋出電磁波信號。高阻抗傳輸線分別與所述輸入端和所述輸出端電性連接。第一低阻抗傳輸線與所述輸入端和所述高阻抗傳輸線的一端電性連接，第二低阻抗傳輸線與所述輸出端和所述高阻抗傳輸線的另一端電性連接。其中，所述第一低阻抗傳輸線和所述第二低阻抗傳輸線排列于高阻抗傳輸線的一側(cè)并均呈三角形。因多個低阻抗傳輸線排列于高阻抗傳輸線的一側(cè)并均呈三角形，增強了低阻抗傳輸線之間的耦合，使得低通濾波器在增加傳輸零點的同時使傳輸零點更為靠近截止頻率。
文檔編號H01P1/203GK101533938SQ20081030057
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者鄭光偉, 陳欣屏 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司