本發(fā)明涉及一種濾波器，尤其涉及一種寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通LC濾波器。
背景技術(shù)：
：隨著射頻技術(shù)的發(fā)展，對(duì)濾波器頻率指標(biāo)的要求日益苛刻，一些常用的通信設(shè)備的收發(fā)通道需要使用更高矩形系數(shù)、更高抑制的濾波器，以滿足越來(lái)越高的雜波濾除、信息傳輸量和廣闊的頻帶寬度，但同時(shí)，對(duì)體積的要求也越來(lái)越苛刻，體積必須向“小型化”發(fā)展。通常來(lái)說(shuō)，在1800MHz頻率段上想實(shí)現(xiàn)一個(gè)寬帶高抑制濾波器，并不是容易的事情，在現(xiàn)有的技術(shù)下，只能用腔體濾波器實(shí)現(xiàn)，在此頻段，腔體濾波器的體積較大，較難用于復(fù)雜產(chǎn)品的工程應(yīng)用，隨著帶寬的增加，腔體濾波器的體積也隨之增大，實(shí)現(xiàn)難度也更大，而且，目前現(xiàn)有的腔體濾波器在1800MHz頻率下帶寬只能實(shí)現(xiàn)不大于800MHz的帶寬。目前來(lái)說(shuō)，此頻點(diǎn)若達(dá)到-0.5dB帶寬≥1000MHz且?guī)庖种贫?100MHz處≥35dBc&2500MHz處≥35dBc，則相應(yīng)的LC濾波器存在以下難題：若保證了電感的Q值，則體積最小只能做到45.4mm*10mm*7mm；若縮小到同樣的體積，則和Q值相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)都無(wú)法保證。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種具有小封裝、大帶寬、低波動(dòng)和高阻帶抑制的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通LC濾波器。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通LC濾波器，包括濾波器腔體、PCB板、電容、空芯線圈、絕緣子，所述PCB板設(shè)置于腔體內(nèi)，所述空芯線圈的外部套有低介電常數(shù)的絕緣漆包裹，所述電容和所述空芯線圈均通過(guò)錫焊固定于所述PCB上；該LC濾波器為8階的LC濾波器結(jié)構(gòu)，在LC濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中共有12組由電容和空芯線圈構(gòu)成的LC諧振回路，每組LC諧振回路由一個(gè)電容和一個(gè)空芯線圈構(gòu)成。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通濾波器，兼顧了濾波器性能和體積，具有小封裝、大帶寬、低波動(dòng)和高阻帶抑制的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)駐波和插損都較小。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通LC濾波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通LC濾波器的拓?fù)鋱D；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通LC濾波器的焊板分布圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通LC濾波器的外形示意圖。圖中：1-管殼，2-電容，3-空芯線圈，4-PCB板，5-I/O引腳。具體實(shí)施方式下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通LC濾波器，其較佳的具體實(shí)施方式是：包括濾波器腔體、PCB板、電容、空芯線圈、絕緣子，所述PCB板設(shè)置于腔體內(nèi)，所述空芯線圈的外部套有低介電常數(shù)的絕緣漆包裹，所述電容和所述空芯線圈均通過(guò)錫焊固定于所述PCB上；該LC濾波器為8階的LC濾波器結(jié)構(gòu)，在LC濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中共有12組由電容和空芯線圈構(gòu)成的LC諧振回路，每組LC諧振回路由一個(gè)電容和一個(gè)空芯線圈構(gòu)成。通過(guò)焊錫使得PCB板背面全部接地，直接與腔身相連，不鋪?zhàn)韬?，所述PCB板背面和底座完全接觸。使用高頻絕緣子與電路相連，以電路結(jié)構(gòu)中起始結(jié)束部分結(jié)構(gòu)電路作為橋梁，作為所述LC濾波器的輸入和輸出端口。所述空芯線圈共有5種型號(hào)，所述空芯線圈采用直徑0.42mm的純銅鍍銀漆包線繞制，所述外繞漆包線兩端的去漆長(zhǎng)度不長(zhǎng)于6mm。所述電容采用統(tǒng)一0505封裝，每個(gè)所述空芯線圈與對(duì)應(yīng)的電容設(shè)置于同一組PCB板中的焊盤(pán)，所述空芯線圈通過(guò)焊接固定于所述焊盤(pán)，對(duì)應(yīng)的電容位于所述空芯線圈焊點(diǎn)下方并焊接固定于所述焊盤(pán)，所述空芯線圈引腳露出3.2～4.5mm。所述LC濾波器中的仿真算法的參數(shù)及裝配要求包括：所述空芯線圈之間的互感值；裝配中實(shí)現(xiàn)空芯線圈的互感和實(shí)現(xiàn)電感之間的磁耦合；空芯線圈之間的互感系數(shù)與各自的自感系數(shù)有聯(lián)系，將兩個(gè)線圈密排并纏在一起，使得兩個(gè)線圈中每一個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁通量對(duì)每一匝而言都相等，并且全部穿過(guò)另一個(gè)線圈的每一匝；所述空芯線圈按照正反相間繞向裝配，使本電路互感減至最小。本發(fā)明的寬頻帶、高矩形系數(shù)、高抑制帶通濾波器，兼顧了濾波器性能和體積，具有小封裝、大帶寬、低波動(dòng)和高阻帶抑制的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)駐波和插損都較小。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：為了提高該LC濾波器的矩形度，本發(fā)明采用高Q值、溫漂小、穩(wěn)定性高的空芯線圈取代普通電感元件，采用了0505封裝的電容，從而保證了相關(guān)電學(xué)參數(shù)的穩(wěn)定性。并采用的電感之間優(yōu)化的磁耦合，進(jìn)一步提升電感的Q值，進(jìn)而提高濾波器的矩形系數(shù)等關(guān)聯(lián)指標(biāo)。綜合優(yōu)化了電感和電容安裝方式，通過(guò)合理規(guī)劃布局，大大減小LC濾波器的體積。該濾波器的PCB板采用0.8mm厚度的PCB板，保證了濾波器的穩(wěn)定工作。在PCB板兩端通過(guò)空芯線圈與高頻絕緣子連接，使輸入輸出以及接地信號(hào)都能完美的傳入PCB和元器件中，PCB板的背面和底座完全接觸，創(chuàng)造良好接地效果。本發(fā)明綜合考慮帶寬、帶外抑制、帶內(nèi)波動(dòng)這三個(gè)參數(shù)，以這三個(gè)參數(shù)最優(yōu)為設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)濾波器的傳遞函數(shù)展開(kāi)方程，并嚴(yán)格按照傳遞函數(shù)展開(kāi)方程進(jìn)行電容和空芯線圈參數(shù)的匹配，使得本發(fā)明濾波器具有如下優(yōu)良性能。標(biāo)稱頻率可達(dá)到1100MHz的帶寬，并且體積極小，僅為45.4mm*10mm*7mm；帶內(nèi)波動(dòng)小，只有0.5dB，并且通帶駐波小于1.5，具有低波動(dòng)和低駐波的優(yōu)點(diǎn)；具有低插損、寬帶寬、低波動(dòng)、高矩形度和高帶外抑制的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施例：如圖1所示，包括管殼1、電容2、空芯線圈3、PCB板4和I/O引腳5，所述PCB板設(shè)置于管殼1上，所述PCB板2厚0.8mm寬7.5mm，長(zhǎng)43mm，所述空芯線圈3，所述電容2和所述空芯線圈3均通過(guò)錫焊固定于所述PCB上；在PCB板2的兩端各通過(guò)空芯線圈3與高頻絕緣子相連，所述屏蔽蓋通過(guò)螺釘固定于所述管殼1上，所述濾波器管殼1與屏蔽蓋為黃銅材質(zhì)，表面進(jìn)行鍍銀處理，增加殼體的高頻導(dǎo)電性能；所述空芯線圈3具有磁感系數(shù)穩(wěn)定，等效直流電阻小、Q值高、溫漂小、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。所述LC濾波器為8階的LC濾波器，所述LC濾波器的橢圓形LC濾波器，所述LC濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中共有12組由電容和空芯線圈構(gòu)成的諧振回路，一組所述LC諧振回路由一個(gè)電容和一個(gè)空芯線圈構(gòu)成。根據(jù)LC濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述LC濾波器的電容參數(shù)和電感參數(shù)如圖2所示，所述濾波器供有12組由電容電感構(gòu)成的諧振回路，為了保證各項(xiàng)參數(shù)，這里將所有的電感全用純銅鍍銀漆包空芯線圈代替；一個(gè)焊盤(pán)焊接一組電容和空芯線圈，因此至少需要16個(gè)焊盤(pán)，如圖3所示，本實(shí)施例使用17個(gè)焊盤(pán)Z1～Z16，Z17為備用焊盤(pán)。優(yōu)選的，所述PCB板金屬進(jìn)行鍍金處理，背面全部接地，不鋪?zhàn)韬?，所述PCB板背面和管殼充分接觸。優(yōu)選的，所述空芯線圈3共有5種型號(hào)，所述空芯線圈3滿足了不同參數(shù)下的電感Q值，所述空芯線圈3共有20個(gè)。優(yōu)選的，所述LC濾波器中的仿真算法的參數(shù)包括所述空芯線圈3之間的互感值；經(jīng)過(guò)測(cè)試，在本發(fā)明中空芯線圈3在一定的安裝方式下，工作時(shí)的互感值為自身電感總值的3～5％。優(yōu)選的，所述空芯線圈3滿足了不同參數(shù)下的電感Q值。所述空芯線圈3，采用直徑0.42mm的鍍銀線，所述空芯線圈3外側(cè)有絕緣漆層包裹，兩端的去漆層長(zhǎng)度不長(zhǎng)于6mm。所述空芯線圈3引腳只露出3.2～4.5mm。優(yōu)選的，所述電容2采用統(tǒng)一0505封裝高Q電容；所述電容2與PCB板邊緣間距大于0.5mm。如圖4所示，所述濾波器:整體封裝長(zhǎng)度L1為45.4mm，上蓋封裝寬度W為10mm，整體封裝高度H為7mm，由此可知，本發(fā)明所述濾波器所占體積是很小的。本實(shí)施例的核心性能參數(shù)如下表所示：參數(shù)參數(shù)值中心頻率1800MHz通帶插損≤2dB-0.5dB帶寬≥1000MHz帶內(nèi)波動(dòng)≤0.5dB帶外抑制度@F0-700MHz≥35dB帶外抑制度@F0+700MHz≥35dB帶外抑制度@F0+1800MHz≥60dB帶外抑制度@6000MHz≥40dB帶外抑制度@10300-13800MHz≥40dB帶內(nèi)駐波≤1.5以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3