[发明专利]一种应用于移动设备射频前端模块的微带滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及滤波器相关技术领域，特别是一种应用于移动设备射频前端模块的微带滤波器。

背景技术

滤波器是用来分离不同频率信号的一种器件。它的主要作用是使一定频率的信号通过而阻断另一些频率的信号。在射频电路系统中，滤波器的性能的好坏直接制约着整个射频系统的性能，一个高性能滤波器要求在通带内衰减很小而在截止区内衰减尽可能大，并且通带到截止区的跳变要尽可能的陡峭；要达到边带跳变陡峭的特性，往往通过增加滤波器的节数来实现，但滤波器节数的增加将显著增加损耗，从而使通带内的衰减增大，而恶化滤波器的性能；

在移动通信网络中，通信标准对移动设备各次谐波均有严格要求，如谐波分量需控制在-30dBm以下；从而在移动设备射频前端模块中往往集成有多个射频滤波器用于抑制各次谐波。如图1所示的简单射频发射前端模块中，经射频功率放大器PA放大后的射频信号需经过匹配/滤波网络、射频开关及随后的滤波器滤除谐波后才通过天线发射出去。通常的滤波器设计采用集总电容和电感元件构成，随着系统对滤波器性能指标的提高，滤波器的节数也需相应增加，这不仅增加了滤波的通带衰减，同时集总元件电容与电感数量的增加也与移动设备所要求的小尺寸、低成本背道而驰。考虑到微带滤波器具有体积小、成本低、频带宽等诸多优点，在移动设备射频前端模块中也可利用微带滤波器替代部分集总元件滤波器，起到减小射频前端模块尺寸及降低成本的目的；通常的微带滤波器采用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件的电容或是电感来实现滤波的功能，如图2所示；或是采用平行耦合微带线结构来设计滤波器，如图3所示；这两种滤波器的带宽均较窄，要增加其带宽及通带到阻带的陡峭程度需增加其节数，这样会使得滤波器的面积大幅度增加，从而不利于射频前端模块对小尺寸的要求。

发明内容

本发明提供一种应用于移动设备射频前端模块的微带滤波器，以解决现有技术存在的既要增加滤波器的带宽又要减少滤波器的面积之间的矛盾。

本发明采用的技术方案如下：

一种应用于移动设备射频前端模块的微带滤波器，所述微带滤波器包括第一并行耦合微带线、第二并行耦合微带线和开路微带线，第一并行耦合微带线和第二并行耦合微带线相互连接后与开路微带线连接。

作为一种优选方案，第一并行耦合微带线、第二并行耦合微带线和开路微带线连接在同一个点上。

作为一种优选方案，所述微带滤波器由多层基板的印刷电路板制作而成，从上到下依次为第一基板、第二基板、第三基板和第四基板，第一基板上设置有第一并行耦合微带线，第二基板上设置有第二并行耦合微带线，第一基板和第二基板钻有第一通孔，第一并行耦合微带线通过第一通孔与第二并行耦合微带线连接，第三基板上设置有开路微带线，第二基板和第三基板钻有第二通孔，第二并行耦合微带线通过第二通孔与开路微带线连接，第四基板接地。

进一步的，所述第一通孔与第二通孔重合。

进一步的，所述第一并行耦合微带线与第二并行耦合微带线重叠且绕制成螺旋状，开路微带线在第一并行耦合微带线与第二并行耦合微带线上方绕制成螺旋状。

进一步的，所述第一并行耦合微带线、第二并行耦合微带线和开路微带线的宽度小于或等于200um。

本发明提出一种采用并行耦合微带线与开路微带线相接的结构来构成宽带滤波器，此种滤波器具有电路结构简单、面积小及能实现宽频带等性能，特别是针对于本来就需采用基板的射频前端模块来说，通过在基板上实现微带滤波器来代替所需要的集总元件滤波器，这不仅在减少面积的前提下降低了成本，还避免了集总元件参数的变化对滤波性能的影响。

与以往技术相比，本发明专利有以下优点：

1、本发明专利设计的微带滤波器电路结构简单，便于集成。并且能充分利用基板面积绕制不同的形状来实现滤波器功能。 

2、本发明专利设计的微带滤波器利用并行耦合微带线与开路微带线所存在的三个谐振点在不增加节数的前提下实现宽带滤波功能。 

3、本发明专利设计的微带滤波器特别适合应用于移动设备射频前端模块中。

 

附图说明

图1为移动设备射频前端模块简易系统框图。

图2为采用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件电容、电感的滤波器结构图。

图3为采用并行耦合微带线结构设计的滤波器结构图。

图4为本发明专利提出的采用并行耦合微带线与开路微带线相接的滤波器原理图。