[发明专利]宽带模拟低通滤波器

说明书

相关申请

本申请特此按照35U.S.C.§§119，120，363，365和37C.F.R.§1.55和§1.78之规定要求于2010年2月4日提交的美国临时申请No.61/337,515的权益和优先权，在此将其通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及低通滤波器。

背景技术

低通滤波器为现有技术中已知的。一种低通滤波器类型为切比雪夫(Chebyshev)滤波器，该滤波器对其电感器和电容器采用固定值。一旦选定电感器和电容器的固定值，则在未改变组件的情况下，该滤波器的截止频率一般就不会变化。

存在许多其中需要具有截止频率可调谐的RF低通滤波器的实际应用。低通滤波器还需要具有高的线性度，以便当经过具有多频段的输入频谱时产生最少量的额外的假信号。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供具有高线性度的低通滤波器。

本发明的目的还在于提供这样一种低通滤波器，其截止频率为可调谐的。

本发明通过具有高线性度和可调谐截止频率的低通滤波器来实现，该可调谐截止频率可以通过在RF输入和输出端之间串联耦合的多个电感器以及耦合至其中一个电感器的节点的至少一个电可调电容器来实现，其中每个电感器包括绕组以及串联耦合跨越该绕组的一部分的电阻和电容，以增强低通滤波器的带外抑制。

然而，在其它实施例中，本发明需要实现所有这些目标，其权利要求不应局限于能够实现这些目标的结构或方法。

在一个实施例中，本发明的特征在于一种低通滤波器，包括：RF输入端；RF输出端；在RF输入和输出端之间串联耦合的多个电感器；以及至少一个电可调电容器，其耦合至其中一个电感器的节点；其中至少一个电感器包括绕组以及串联耦合跨越该绕组的一部分的电阻和电容，以增强低通滤波器的带外抑制。

在优选实施例中，该电阻和电容在使电感器实现谐振的频率处的相位差约为180度的两个节点之间串联耦合。电容的电抗的幅值约等于电阻器在电感器的谐振频率处的值。

每个电可调电容器可以包括变抗器。其中每个变抗器可以包括按照阳极接阳极或阴极接阴极的方式耦合在一起的两个二极管。其中每个变抗器还可以包括一个二极管。其中每个变抗器可以包括PN结。其中每个变抗器可以包括场效应晶体管(FET)，并在FET的栅极和源极之间使用电容。

每个电可调电容器可以包括基于铁电的电容器。每个电可调电容器可以包括基于MEMS的电容器。电可调电容器可以耦合在接地与其中一个电感器的节点之间。

滤波器还可以包括控制电路，其耦合至电可调电容器，用来调节滤波器的截止频率。控制电路可以包括频率控制端以及在频率控制端和其中每一个可调电容器之间串联耦合的电感和电阻，用于对可调电容器进行调谐。

滤波器可以在平面单片基板上实施。单片基板可以选自于GaAs或SiGe的集合。可以以表面安装封装来安装单片基板。

其中每个电感器可以为集总电感器。其中每个电感器可以为螺旋电感器。

在另一个实施例中，本发明的特征在于一种低通滤波器，包括：RF输入端；RF输出端；在RF输入和输出端之间串联耦合的多个电感器；至少一个电可调电容器，其耦合在接地与其中一个电感器的节点之间；以及控制电路，其耦合至电可调电容器，用于调节滤波器的截止频率；其中每个电感器包括绕组以及跨越该绕组中使电感器实现谐振的频率处的相位差约为180度的两个节点串联耦合的电阻和电容，以增强低通滤波器的带外抑制。

在优选实施例中，多个电可调电容器中的每一个包括变抗器。其中每个变抗器可以包括按照阳极接阳极或阴极接阴极的方式耦合在一起的两个二极管。其中每个变抗器可以包括一个二极管。

在另一个实施例中，电感器包括：绕组；以及跨越该绕组的一部分串联耦合的电阻和电容，以增强所述电感器的带外抑制，该电阻和电容在绕组中使电感器实现谐振的频率处的相位差约为180度的两个节点之间串联耦合。电容的电抗的幅值约等于电阻器在电感器的谐振频率处的值。

附图说明

根据以下对优选实施例的描述和附图，本领域技术人员将会想到其它目的、特征和优点，其中：

图1是根据本发明的宽带低通滤波器的一个实施例的示意图；

图2是图1中宽带低通滤波器的更具体的实施例的电路图；

图3a和3b是图2中电感器之一的示意图和等效电路图；

图4是图2中宽带低通滤波器的管芯布局和接合图；以及

图5a和5b分别是在谐振抑制和没有谐振抑制的情况下示出了根据调谐电压的低通滤波器响应的曲线图。

具体实施方式