一种LC调谐带通滤波电路及PCB板
阅读：730发布：2024-01-10
专利汇可以提供一种LC调谐带通滤波电路及PCB板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 公开了一种LC调谐 带通滤波 电路 ，包括：预设级数的 谐振电路 ，其中，谐振电路包括第一电感，第二电感、第一变容 二极管 、第二 变容二极管 及 电阻 ；第一电感的输出端分别与第二电感的一端及第一变容二极管的 阳极 相连；第二电感的另一端接地；第一变容二极管的 阴极 分别与第二变容二极管的阴极以及电阻的一端相连，第二变容二极管的阳极接地，电阻的另一端与调谐电源相连；且前一级的谐振电路的第一电感的输出端与后一级的谐振电路的第一电感的输入端相连。该LC调谐带通滤波电路的调谐控制简单、性能指标优良；本申请还公开了一种PCB板，既可以高效利用PCB板空间，又可以隔离 谐振器 件间的相互耦合，还可以确保输入输出对称。，下面是一种LC调谐带通滤波电路及PCB板专利的具体信息内容。
1.一种LC调谐带通滤波电路，其特征在于，包括：预设级数的谐振电路，其中，所述谐振电路包括第一电感，第二电感、第一变容二极管、第二变容二极管及电阻；所述第一电感的输出端分别与所述第二电感的一端及所述第一变容二极管的阳极相连；所述第二电感的另一端接地；所述第一变容二极管的阴极分别与所述第二变容二极管的阴极以及所述电阻的一端相连，所述第二变容二极管的阳极接地，所述电阻的另一端与调谐电源相连；相邻的所述谐振电路间，前一级的所述谐振电路的所述第一电感的输出端与后一级的所述谐振电路的所述第一电感的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的LC调谐带通滤波电路，其特征在于，所述LC调谐带通滤波电路包括三级所述谐振电路。
3.根据权利要求2所述的LC调谐带通滤波电路，其特征在于，所述谐振电路还包括：定值电容，所述定值电容的一端与所述第一电感的输出端相连，所述定值电容的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的LC调谐带通滤波电路，其特征在于，所述第一变容二极管与所述第二变容二极管均为BB208型变容二极管。
5.根据权利要求4所述的LC调谐带通滤波电路，其特征在于，所述第一电感与所述第二电感均为高品质因数电感，所述定值电容为高品质因数电容。
6.一种PCB板，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的LC调谐带通滤波电路，且所述LC调谐带通滤波电路的各级谐振电路呈T字型分布。
7.根据权利要求6所述的PCB板，其特征在于，所述PCB板的微带线边缘与地边缘的间距至少为微带线宽度的1.5倍。
8.根据权利要求7所述的PCB板，其特征在于，所述PCB板的各微带线下设置有至少8mm的铺铜。
一种LC调谐带通滤波电路及PCB板
技术领域
[0001] 本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种LC调谐带通滤波电路；还涉及一种PCB板。
背景技术
[0002] LC滤波电路因其结构简单、易于开发、成本低廉等特点，被广泛应用于接收机与发射机的滤波设计中。传统的LC调谐带通滤波电路，采用电容耦合的方式。虽然这样有利于调谐跨度的增大，但是，却不利于其带外抑制、平坦度等性能指标。并且在上述方式下，LC调谐带通滤波电路的调谐电压较大，需要额外的升压模块，从而导致PCB板的空间布局紧张、同时也增加了生产成本，已不能满足实际应用对LC调谐带通滤波电路的性能指标与空间布局的要求。
[0003] 因此，如何提供一种LC调谐带通滤波电路，改善LC调谐带通滤波电路的性能指标，节省PCB板的布局空间是本领域技术人员亟待解决的技术问题。实用新型内容
[0004] 本申请的目的是提供一种LC调谐带通滤波电路，可有效提高LC调谐带通滤波电路的各性能指标，且能够节省PCB板的布局空间；本申请的另一目的是提供一种PCB板的结构，可以高效利用PCB板的布局空间，且可以隔离谐振器件间的相互耦合，同时确保LC调谐带通滤波电路输入输出对称。
[0005] 为解决上述技术问题，本申请提供了一种LC调谐带通滤波电路，包括：
[0006] 预设级数的谐振电路，其中，所述谐振电路包括第一电感，第二电感、第一变容二极管、第二变容二极管及电阻；所述第一电感的输出端分别与所述第二电感的一端及所述第一变容二极管的阳极相连；所述第二电感的另一端接地；所述第一变容二极管的阴极分别与所述第二变容二极管的阴极以及所述电阻的一端相连，所述第二变容二极管的阳极接地，所述电阻的另一端与调谐电源相连；相邻的所述谐振电路间，前一级的所述谐振电路的所述第一电感的输出端与后一级的所述谐振电路的所述第一电感的输入端相连。
[0007] 可选的，所述LC调谐带通滤波电路包括三级所述谐振电路。
[0008] 可选的，所述谐振电路还包括：定值电容，所述定值电容的一端与所述第一电感的输出端相连，所述定值电容的另一端接地。
[0009] 可选的，所述第一变容二极管与所述第二变容二极管均为BB208型变容二极管。
[0010] 可选的，所述第一电感与所述第二电感均为高品质因数电感，所述定值电容为高品质因数电容。
[0011] 本申请所提供的LC调谐滤波电路，包括：预设级数的谐振电路，其中，所述谐振电路包括第一电感，第二电感、第一变容二极管、第二变容二极管及电阻；所述第一电感的输出端分别与所述第二电感的一端及所述第一变容二极管的阳极相连；所述第二电感的另一端接地；所述第一变容二极管的阴极分别与所述第二变容二极管的阴极以及所述电阻的一端相连，所述第二变容二极管的阳极接地，所述电阻的另一端与调谐电源相连；相邻的所述谐振电路间，前一级的所述谐振电路的所述第一电感的输出端与后一级所述谐振电路的所述第一电感的输入端相连。
[0012] 可见，本申请所提供的LC调谐带通滤波电路，利用各级谐振电路，通过感性耦合的响应方式进行调谐滤波，可以有效避免通带随频率变化过宽，提高带外抑制、平坦度等性能指标。并且各级谐振电路采用变容二极管，可以实现变频，抑制近工作频段的干扰。
[0013] 为解决上述技术问题，本申请还提供了一种PCB板，包括如上述任一项所述的LC调谐带通滤波电路，且所述LC调谐带通滤波电路的各级谐振电路呈T 字型分布。
[0014] 可选的，所述PCB板的微带线边缘与地边缘的间距至少为微带线宽度的 1.5倍。
[0015] 可选的，所述PCB板的各微带线下设置有至少8mm的铺铜。
[0016] 本申请所提供的PCB板，除具有上述LC调谐滤波电路的技术效果外，由于LC调谐滤波电路的各谐振电路均以T字型分布，从而在达到高效利用PCB 板的布局空间的目的的同时，又可以有效隔离各谐振电路件，尤其电感间的相互耦合，确保LC调谐带通滤波电路的性能指标良好。此外，该PCB板还可以确保LC调谐带通滤波电路的输入输出对称，在提高PCB板的美观性的同时，方便了贴装设备后收链路的布局。附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本申请实施例所提供的一种LC调谐带通滤波电路的示意图；
[0019] 图2为本申请实施例所提供的又一种LC调谐带通滤波电路的示意图；
[0020] 图3为本申请实施例所提供的另一种LC调谐带通滤波电路的示意图；
[0021] 图4为本申请实施例所提供的ADS仿真电路图的示意图；
[0022] 图5为本申请实施例所提供的仿真曲线的示意图；
[0023] 图6为本申请实施例所提供的BB208型变容二极管电压电容关系曲线图；
[0024] 图7为本申请实施例所提供的PCB板的示意图。
具体实施方式
[0025] 本申请的核心是提供一种LC调谐带通滤波电路，可有效提高LC调谐带通滤波电路的各性能指标，且能够节省PCB板的布局空间；本申请的另一核心是提供一种PCB板的结构，可以高效利用PCB板的布局空间，且可以隔离谐振器件间的相互耦合，同时确保LC调谐带通滤波电路输入输出对称。
[0026] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027] 请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种LC调谐带通滤波电路的示意图；参考图1可知，该LC调谐带通滤波电路包括：预设级数的谐振电路，且各级谐振电路均包含第一电感L1，第二电感L2、第一变容二极管D1、第二变容二极管D2及电阻R；
[0028] 其中，第一电感L1的输出端分别与第二电感L2的一端及第一变容二极管 D1的阳极相连；第二电感L2的另一端接地；第一变容二极管D1的阴极分别与第二变容二极管D2的阴极以及电阻R的一端相连，第二变容二极管D2的阳极接地，电阻R的另一端与调谐电源相连；相邻的两级谐振电路间，前一级的谐振电路的第一电感L1的输出端与后一级谐振电路的第一电感L1的输入端相连。
[0029] 通常设备的可用频段为512MHZ～582MHZ，而其实际工作带宽为30MHZ，若使用设备可用频段对应的带通滤波电路，则无法有效抑制近工作频段的干扰。为确保设备的通信性能，需要实现频率可调，以抑制近工作频段的干扰，满足实际应用需求。为此，本申请所提供的LC调谐带通滤波电路中，电感L1 与电感L2的电感值固定，通过控制调谐电源输入不同的调谐电压，第一变容二极管D1与第二变容二极管D2的电容量即可相应的发生变化，LC调谐带通滤波电路的频率也随之发生改变，实现变频。例如，当调谐电源输入的调谐电压为2V时，LC调谐带通滤波电路对应的频率范围为500MHZ～530MHZ；当调谐电源输入的调谐电压为3V时，LC调谐带通滤波电路对应的频率范围为 530MHZ～550MHZ。其中，上述调谐电源可以为控制芯片，进而利用控制芯片的相关引脚输出对应的调谐电压，例如，通过控制芯片的相关引脚输出3.3V 或5V的调谐电压。
[0030] 此外，对于该LC调谐带通滤波电路中谐振电路的具体级数，即对于上述预设级数的具体数值，本申请不做唯一限定，可以为二级、三级、四级等，具体可根据实际需要进行差异性设置。
[0031] 可选的，上述LC调谐带通滤波电路包括三级谐振电路。
[0032] 具体的，本实施例中，LC调谐带通滤波电路包含三级谐振电路。请参考图2，图2为本申请实施例所提供的另一种LC调谐带通滤波电路的示意图。其中，第一级谐振电路包括电感L1、电感L2、第一变容二极管D1、第二变容二极管D2以及电阻R1。第二级谐振电路包括电感L3、电感L4、第一变容二极管 D3、第二变容二极管D4以及电阻R2。第三级谐振电路包括电感L5、电感L6、第一变容二极管D4、第二变容二极管D5以及电阻R3。各级谐振电路的各组件间的连接方式如上述实施例所述，在此不再赘述。其中，第一级谐振电路的电感L3的输入端可连接输入信号，输入信号经由电感L3输入至LC调谐带通滤波电路，进而从第三级谐振电路的电感L6输出。
[0033] 另外，对于第一变容二极管D1以及第二变容二极管D2的具体类型，本申请同样不做具体限定，可以为BB208型变容二极管，还可以为BB207型变容二极管等，具体根据实际情况设置，可以满足变频需求即可。
[0034] 可选的，第一变容二极管D1与第二变容二极管D2均为BB208型变容二极管。
[0035] 具体的，本实施例中，第一变容二极管D1与第二变容二极管D2均为BB208 型变容二极管。从而，利用BB208型变容二极管的电容量变化特性，实现该 LC调谐带通滤波电路频率调节。
[0036] 综上所述，本申请所提供的LC调谐带通滤波电路，利用各级谐振电路，通过感性耦合的响应方式进行调谐滤波，可以有效避免通带随频率变化过宽，可有效提高带外抑制、平坦度等性能指标。并且各级谐振电路采用变容二极管，可以实现频段可调，抑制近工作频段的干扰。
[0037] 基于上述实施例，请参考图3，图3为本申请实施例所提供的另一种LC调谐带通滤波电路的示意图；如图3所示，该LC调谐带通滤波电路的各级谐振电路还可以包括：定值电容C，定值电容C的一端与第一电感L1的输出端相连，定值电容C的另一端接地。
[0038] 具体的，为避免第一变容二极管D1与第二变容二极管D2的电容量不足以满足实际的电容量需求，因此，该LC调谐带通滤波电路的各级谐振电路还可以包括定值电容C，该定值电容C的一端与第一电感的输出端相连，另一端接地。从而，以该定值电容C为基础，LC调谐带通滤波电路的电容量为该定值电容与上述变容二极管的电容量之和。例如，若定值电容C的电容量为10P且变容二极管的电容量为15P，则此时LC调谐带通滤波电路的电容量可以达到 25P，以实现25P的电容量对应的频率。当然，该定值电容C的具体电容量可以根据结合实际所选变容二极管的型号以及LC调谐带通滤波电路的频率需要进行相适应的设置。
[0039] 请参考图4、图5及图6，图4为本申请实施例所提供的ADS仿真电路图的示意图；图5为本申请实施例所提供的仿真曲线的示意图；图6为BB208型变容二极管的电压电容关系曲线图。以该BB208型变容二极管为例，参考BB208 型变容二极管的电压与电容量关系曲线，选择该变容二极管的变容线性较好的控制电压范围，即1V至7.5V，为便于控制电压输出，可以2V为起点，那么该变容二极管的起始电容量对应为16P左右，进一步，结合仿真曲线，当LC 调谐带通滤波电路的频率为550MHZ时，其电容量为26P左右，于是，定值电容C的电容量大约为10P。
[0040] 进一步，为削弱因寄生效应、分布效应对通带与阻带响应的影响，在一种具体的实施方式中，上述第一电感L1与第二电感L2均为高品质因数电感，定值电容C为高品质因数电容。
[0041] 本申请还提供了一种PCB板，该PCB板包括上述所述的LC调谐带通滤波电路。请参考图7，其中，图7为申请实施例所提供PCB板的示意图；结合图7 可知，LC调谐带通滤波电路的各级谐振电路均呈T字型分布。即将同一谐振电路中的各器件均设置于同一斜T结构中，且同一谐振电路的第一电感、第二电感的摆放位置相互错开或者垂直。从而既达到了高效利用PCB板的布局空间的目的，又可以有效隔离各谐振电路件，尤其各电感间的相互耦合，确保LC调谐带通滤波电路的性能指标良好。此外，该PCB板的结构还可以确保LC调谐带通滤波电路的输入输出对称，在提高PCB板的美观性的同时，方便了贴装设备后收链路的布局。
[0042] 其中，对于PCB板的微带线的宽度，可以根据基板用材、基板厚度、铺铜厚度等设置合适的宽度。例如，当基板用材为rogers4350、基板厚度为0.8mm、铺铜厚度为1oz时，微带线的宽度可设置为1.905mm。
[0043] 另外，为减少分布效应的影响，在一种具体的实施方式中，PCB板上微带线边缘与地边缘的间隔至少为微带线宽度的1.5倍，例如，当设置微带线的宽度为1.905mm时，微带线边缘与地边缘的间距可以为3mm。
[0044] 此外，微带线下的铺铜应大于3倍的微带线的宽度。而为保证微带线的结构完整，性能良好，在一种具体的实施方式中，上述PCB板的各微带线下设置有至少8mm的铺铜。
[0045] 因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到，在本申请提供的实施例的基本原理下结合实际情况可以存在多个例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的范围内。
[0047] 以上对本申请所提供的LC调谐带通滤波电路以及PCB板进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。
[0048] 还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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