[发明专利]微型薄膜带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及带通滤波器，尤其涉及微型薄膜带通滤波器。

背景技术

近年来，像移动电话和无线LAN(局域网)路由器这样的移动通信终端的 微型化已经实现了显著的进步，因为其内部所包括的各种组件已微型化。通信 终端中所包括的最重要的组件之一是滤波器。

特别是，在通信应用中，常常使用带通滤波器来阻挡或过滤其频率在某一 通带之外的信号。在这些应用中，带通滤波器最好呈现出较低的插入损耗以及 在通带边缘(即滤波器不使其高度衰减的那个范围的频率上限和频率下限)处 较陡的滚降(roll off)衰减。带外拒绝或衰减是带通滤波器的重要参数。它测 量了滤波器区分带内和带外信号的能力。带外拒绝越大且被拒绝的带宽越宽， 通常该滤波器就越好。此外，通带和带外之间的滚降频率边缘越陡，则滤波器 越好。为了实现迅速的滚降，通常需要更多的谐振电路或更多的滤波器部分。 这产生了更多的带外处的传输零点，从而导致更高阶的带外衰减。

不幸的是，使用更多的部分和谐振电路增大了滤波器尺寸以及通带中的滤 波器插入损耗。这对现代无线通信系统中的微型化要求没有帮助。

例如，常规地，使用低损耗高品质因数微波谐振器电路来实现较陡的滚降 衰减。为了在微波频率处实现低损耗，微波谐振器电路通常利用四分之一波长 或半波长传输线结构。对于更低的千兆赫无线应用，四分之一波长或半波长结 构要求有较大的组件尺寸以便容纳传输线结构。这种较大的组件不适于用在较 小的电子器件中。

发明内容

考虑到上述内容，本发明提供了一种微型薄膜带通滤波器。更具体地讲， 根据本发明的各个方面，本发明提供了用于使用薄膜元件的微型应用的带通滤 波器，其中包括螺旋(线圈)电感器和平行板电容器。

根据本发明的一个实施方式，该带通滤波器是一种双谐振槽带通滤波器， 利用薄膜技术对其进行优化以使轮廓更小和性能更高。谐振槽利用线圈式电感 器。这样，基于电感器线圈彼此的取向，滤波器的传输零点可以从通带的一侧 移动到另一侧。另外，与常规传输线结构相比，线圈式电感器提供了更小的轮 廓和更小的组件尺寸。

根据本发明的一个实施方式，该带通滤波器包括：至少两个薄膜层；包括 第一电感器的第一谐振电路；以及包括第二电感器的第二谐振电路。第一电感 器包括逆时针旋转的线圈，它定位于上述至少两个薄膜层中的两个或更多个之 中；第二电感器包括顺时针旋转的线圈，它定位于上述至少两个薄膜层中的两 个或更多个之中。当带通滤波器被加电时，在上述至少两个薄膜层中的至少一 个之中，第一电感器耦合到第二电感器。

在本实施方式中，第一和第二电感器之间的耦合可以相对较低。这样，滤 波器的频率响应具有两个在通带下侧的传输零点。相应地，较低的通带一侧的 频率响应呈现出更陡的滚降和更大的衰减。

根据本发明的另一个实施方式，该带通滤波器包括：至少两个薄膜层；包 括第一电感器的第一谐振电路；以及包括第二电感器的第二谐振电路。第一电 感器包括顺时针旋转的线圈，它定位于上述至少两个薄膜层中的两个或更多个 之中；第二电感器包括逆时针旋转的线圈，它定位于上述至少两个薄膜层中的 两个或更多个之中。当带通滤波器被加电时，在上述至少两个薄膜层中的至少 两个之中，第一电感器耦合到第二电感器。

在本实施方式中，第一和第二电感器之间的耦合可以相对较高。这样，滤 波器的频率响应具有通带下侧的传输零点以及通带上侧的传输零点。这样，频 率响应在通带两侧呈现出相似的滚降衰减特征。

应该理解，此处关于本发明的描述仅仅是示例性的和解释性的，并且不限 制权利要求书所限定的本发明。

附图说明

图1A描绘了根据本发明一实施方式具有更高电感器耦合的带通滤波器的 物理布局。

图1B描绘了根据本发明一实施方式图1A所示带通滤波器的顶层的物理布 局。

图1C描绘了根据本发明一实施方式图1A所示带通滤波器的底层的物理布 局。

图2描绘了根据本发明一实施方式具有更高电感器耦合的带通滤波器的示 意图，其中包括电感器取向。

图3描绘了根据本发明一实施方式具有更高电感器耦合的带通滤波器的示 意图。

图4描绘了根据本发明一实施方式具有更高电感器耦合的带通滤波器的频 率响应。

图5A描绘了根据本发明一实施方式具有更低电感器耦合的带通滤波器的 物理布局。