一种无源滤波器电路及无源滤波器的制作方法

1.本发明涉及滤波器技术领域，特别涉及一种无源滤波器电路及无源滤波器。


背景技术：

2.无源滤波器，又称lc滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波。无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，仍是被广泛应用谐波治理方法。
3.其中，连接在天线与lna之间的ipd滤波器是无源滤波器中的一种，由于其天线一端需要较大的esd防护能力，而目前所使用的ipd滤波器又无法提供esd防护能力，因此需要在使用过程中，额外添加esd器件，以增加滤波器的esd防护能力，导致成功高、体积大。


技术实现要素：

4.基于此，本发明的目的是提供一种无源滤波器电路及无源滤波器，以解决背景技术中的至少一个技术问题。
5.根据本发明实施例当中的一种无源滤波器电路，包括串联在输入端口和输出端口之间的低通电路和高通电路；
6.所述低通电路包括至少两个第一lc电路及至少一个esd保护电路，各所述第一lc电路依次串联，至少一相邻两个所述第一lc电路之间连接一所述esd保护电路；
7.所述esd保护电路包括第二lc电路，所述第二lc电路的一端与相邻两个所述第一lc电路之间连接，所述第二lc电路的另一端接地。
8.优选地，所述esd保护电路还包括第一电感，所述第二lc电路的另一端通过所述第一电感接地。
9.优选地，所述esd保护电路还包括第一电容，所述第一电容与所述第一电感并联。
10.优选地，所述第二lc电路包括并联的第二电感和第二电容，所述第二电感和所述第一电感耦合成一个螺旋电感。
11.优选地，所述第一lc电路包括并联的第三电感和第三电容，相邻两个所述第一lc电路的第三电感耦合成一个螺旋电感。
12.优选地，所述高通电路包括至少两个第四电感及至少两个陷波电路，各所述第四电感依次串联，且所述第四电感与所述第一lc电路串联，每个所述第四电感之后连接一个所述陷波电路。
13.优选地，所述陷波电路包括第三lc电路和第五电容，所述第三lc电路的一端与所述第四电感连接，所述第三lc电路的另一端通过所述第五电容接地。
14.优选地，各所述陷波电路的第五电容的接地端相连、并共同通过一第五电感接地。
15.优选地，所述无源滤波器电路还包括串联在所述高通电路和所述输出端口之间的第六电感。
16.根据本发明实施例当中的一种无源滤波器，包括上述的无源滤波器电路。
17.本发明的有益效果为：通过在低通电路的相邻两个第一lc电路之间连接一esd保护电路，使得无源滤波器的输入端具有esd防护功能，能够单独满足天线端对esd防护能力的要求，无需额外添加esd器件，降低成本和体积。
附图说明
18.图1为本发明第一实施例中的无源滤波器电路的模块图；
19.图2为本发明第一实施例中的无源滤波器电路的具体电路图；
20.图3为本发明第二实施例中的无源滤波器电路的具体电路图；
21.图4为本发明第三实施例中的无源滤波器电路的具体电路图；
22.图5为本发明第四实施例中的无源滤波器电路的具体电路图；
23.图6为本发明第四实施例中的无源滤波器电路的版图布局图；
24.图7为本发明第四实施例中的无源滤波器电路的电路仿真图。
具体实施方式
25.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
26.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.实施例1
29.请参阅图1，所示为本发明第一实施例当中的无源滤波器电路，包括串联在输入端口和输出端口之间的低通电路10和高通电路20，具体为输入端口、低通电路10、高通电路20和输出端口依次串联。
30.其中，低通电路10包括至少两个第一lc电路11及至少一个esd保护电路12，各第一lc电路11依次串联，且第一lc电路11与输入端口串联，至少一相邻两个第一lc电路11之间连接一esd保护电路12。示例而非限定，在本实施例当中，低通电路10共包括两个第一lc电路11及一个esd保护电路12，在输入端串联两个第一lc电路11能够增大输入阻抗，增大电路的回波损耗。此外，高通电路20包括至少两个第四电感及至少两个陷波电路21，各第四电感依次串联，且第四电感与第一lc电路11和输出端口串联，每个第四电感之后连接一个陷波电路21。示例而非限定，在本实施例当中，高通电路20共包括两个第四电感和两个陷波电路21。
31.请参阅图2，所示为本发明第一实施例当中的无源滤波器电路的具体电路图，其中端口1对应输入端口，端口2对应输出端口，第一lc电路11包括并联的第三电感和第三电容，
两个第一lc电路11的第三电感分别为第三电感ⅰl4和第三电感ⅱl1，两个第一lc电路11的第三电容分别为第三电容ⅰc6和第三电容ⅱc1。esd保护电路12包括第二lc电路和第一电感，第二lc电路的一端与相邻两个第一lc电路11之间连接，第二lc电路的另一端通过第一电感接地。更具体地，第二lc电路包括并联的第二电感l5和第二电容c9，第二电感l5和第二电容c9的一端连接在两个第一lc电路11之间，第二电感l5和第二电容c9的另一端相连并通过第一电感l6接地，也即输入端通过电感l4、l5、l6到地，从而起到esd保护作用。在一些可选实施例当中，第二lc电路的另一端也可以直接接地，依然能够起到esd保护作用，通过第一电感接地的目的是为了在高频端再添加一个陷波点。
32.此外，陷波电路21包括第三lc电路和第五电容，两个第四电感分别为第四电感ⅰc2和第四电感ⅱc4，第三lc电路的一端与第四电感连接，第三lc电路的另一端通过第五电容接地。具体地，第三lc电路包括并联的第七电感和第六电容，两个陷波电路21的第七电感分别为第七电感ⅰl2和第七电感ⅱl3，两个陷波电路21的第六电容分别为第六电容ⅰc3和第六电容ⅱc5，两个陷波电路21的第五电容分别为第五电容ⅰc7和第五电容ⅱc8，其中，由第七电感ⅰl2和第六电容ⅰc3构成的第三lc电路的一端连接在第四电感ⅰc2后面、另一端通过第五电容ⅰc7接地，由第七电感ⅱl3和第六电容ⅱc5构成的第三lc电路的一端连接在第四电感ⅱc5后面、另一端通过第五电容ⅱc8接地。
33.实施例2
34.请参阅图3，所示为本发明第二实施例当中的无源滤波器电路，本实施例当中的无源滤波器电路与第一实施例的不同之处在于：
35.esd保护电路12还包括第一电容c10，第一电容c10与第一电感l6并联，也即本实施例当中的esd保护电路12由第一实施例的lc-l结构转变为lc-lc结构，两个lc结构的谐振点不同，在谐振点之间的频率范围内，一个lc呈容性，另一个lc呈感性，会使整体发生谐振产生陷波，令陷波点不只局限于高频段。
36.实施例3
37.请参阅图4，所示为本发明第三实施例当中的无源滤波器电路，本实施例当中的无源滤波器电路与第一实施例的不同之处在于：
38.各陷波电路21的第五电容的接地端相连、并共同通过一第五电感接地，即第五电容ⅰc7和第五电容ⅱc8的接地端相邻并共同通过一第五电感l7接地，从而能够在高频端再引入一个陷波点。
39.实施例4
40.请参阅图5，所示为本发明第四实施例当中的无源滤波器电路，本实施例当中的无源滤波器电路与第三实施例的不同之处在于：
41.无源滤波器电路还包括串联在高通电路20和输出端口之间的第六电感l8，通过第六电感l8能够提高高频抑制能力。
42.在一些可选实施例当中，第二电感l5和第一电感l6耦合成一个螺旋电感，第三电感ⅰl4和第三电感ⅱl1可以耦合成一个螺旋电感，第七电感ⅱl3和第五电感l7可以耦合成一个螺旋电感，这样可以有效减小版图面积，使得整个无源滤波器具有更小的体积优势。版图布局如图6所示，图中p1为输入端口、p2为输出端口，gnd为地。请参阅下表1，所示为在电感q值为45时，本发明第四实施例当中的电路仿真数据，对应的电路仿真结果图如图7所示。
从仿真结果图可以看出，该电路存在6个陷波点，在低频段和高频端都提供了良好的抑制，在3.3～4.2ghz的插入损耗在1.41db以内。
43.表1：
44.markerm1m2m3m4m7m8m9m10freq(ghz)3.34.21.711.982.622.695.155.93|s21|(db)1.3961.40941.04842.47937.8431.11231.54336.899markerm11m14m15m16m17m32m33m34freq(ghz)6.68.499.912.63.752.45.561.23|s21|(db)49.8249.42436.27330.9711.09129.56535.6333.954markerm35m36m37
ꢀꢀꢀꢀꢀ
freq(ghz)3.34.23.45
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|s11|(db)17.66615.69715.244
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45.此外还需要说明的是，上述各实施例及其特征之间，在没有技术冲突的情况下可以进行任意结合，结合得到的新技术方案依然属于本发明的保护范围之内，例如可以将上述实施例1-4及其特征之间进行结合，得到包含上述实施例1-4所有技术特征的新技术方案。
46.实施例5
47.本发明第五实施例还提出一种无源滤波器，包含上述实施例1-4当中任一实施例所述的无源滤波器电路。
48.综上，本发明实施例当中的无源滤波器电路及无源滤波器，至少具有以下有益效果：
49.1、本发明实施例当中的无源滤波器的输入端具有esd防护功能，并给出了esd防护电路分别在高频和低频端引入陷波点的电路拓扑结构，它能达到良好的带外抑制，并通过耦合电感的方式减小了版图面积。
50.2、电感通过上下金属相互耦合，且不同层的金属形成不同的电感，减少电感的layout面积，节省成本；
51.3、在保证低插损、高抑制的同时引入了输入端esd防护；面积小，节约成本。
52.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。