[发明专利]一种多维可重构的滤波器

说明书

本发明涉及一种多维可重构的滤波器，基于IQ两路复带通滤波器结构，由N阶积分器阵列级联构成，阶数可以根据实际需要通过开关进行选择；通过对开关的控制，滤波器工作在低通或复带通模式，在复带通模式下，单刀双掷开关结合IQ两路交叉耦合电阻对复带通中心频率进行选择，且通过配置交叉耦合通路的差分连接方式，可决定复带通频率搬移的方向；根据不同输入信号的要求，可对积分器阵列进行选择，达到功耗可控的目的；由于输入信号的带宽各不相同，滤波器通过改变每阶积分器输入电阻阵列及反馈电阻阵列实现通频带宽可调的功能。通过对积分器阵列、交叉耦合通路阵列及整体电路结构的控制，实现功耗可控、阶数可控、通频带可控及带宽可控等功能。

技术领域

本发明涉及电子领域，涉及一种多维可重构的滤波器，特别是一种模式、阶数、带宽及功耗多维可重构的滤波器，用于实现全方位可重构的基带滤波器。

背景技术

目前常用的滤波器包括低通、高通、带通滤波器，滤波器的形式固定，不可配置或可配置功能较弱。

模拟芯片中的滤波结构针对不同波形及应用场景，需要具备灵活可变的结构以及多模可配置的属性。且滤波器可配置项目较多，要想涵盖几乎所有可配置项目，需要运用到相对复杂的电路结构，牺牲较大功耗，如果不能做到功耗合理，再复杂细致的配置模式都是徒劳。

如何设置一种模式、阶数、带宽及功耗均可灵活配置的通用滤波器，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对上述不足和缺点，提出了一种多维可重构的滤波器，一方面，在一种结构中集成了模式、阶数、带宽和中心频率可调的多种功能；另一方面，在集成多种功能基础上，利用阶数选择、积分器阵列化及添加辅助跨导补偿电路的方式，根据具体应用场景需求，有效降低整体结构功耗。

本发明采用如下技术方案：

提供一种多维可重构的滤波器，包括I路通道、Q路通道以及交叉耦合路径；

I路通道对I路差分信号进行低通滤波，滤波阶数可配置；

Q路通道对Q路差分信号进行低通滤波，滤波阶数可配置；

交叉耦合路径连接I路通道和Q路通道组成带通滤波器，并对带通滤波器进行频谱搬移。

优选的，I路通道和Q路通道分别包括多个低通模块，根据所需的滤波阶数选择信号经过的低通模块。

优选的，所述低通模块均为一阶低通滤波模块。

优选的，所述低通模块包括若干个一阶低通滤波模块和二阶低通滤波模块。

优选的，低通模块为采用运放阵列组成的有源低通滤波器，运放阵列包括多个并联设置的运放，运放是否工作可配置。

优选的，根据所需的信号精度，进行仿真，获取所需的滤波阶数K，I路通道和Q路通道分别选择低通模块串联连接实现K接滤波。

优选的，根据增益的要求和功耗选择有源低通滤波器并联数量。

优选的，交叉耦合路径包括四个可调电阻，第一、第二可调电阻一端选择性地连接到I路通道第一级有源低通滤波器的正输出端或负输出端，第一可调电阻另一端连接到Q路通道第一级有源低通滤波器的负输入端，第二可调电阻另一端连接到Q路通道第一级有源低通滤波器的正输入端；第三可调电阻的一端连接到I路通道第一级有源低通滤波器的正输入端，第四可调电阻的一端连接到I路通道第一级有源低通滤波器的负输入端，第三、第四可调电阻另一端选择性地连接到Q路通道第一级有源低通滤波器的正输出端或负输出端。

优选的，I路通道和Q路通道的中间级有源低通滤波器的级联方式为，前一级有源低通滤波器的正、负输出端分别能够连接后一级有源低通滤波器的负、正输入端；前一级有源低通滤波器的正、负输入端分别能够连接后一级有源低通滤波器的负、正输出端。