TWI378597B - Band pass filter - Google Patents

Description

1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種帶通滤波器。 【先前技術】 隨著科技的進步’手機、藍牙（Bluetooth)、家用無 線電話（Cordless Phone )、無線區域網路（wireless Local Area Network, WLAN)等無線通訊系統曰益普及。無線通 訊系統中多配置有帶通濾波器，其最主要的功能是讓通帶 (pass band)的訊號通過，並濾掉通帶以外的其他干擾訊 號。為了得到更好的濾波效果，可利用譜振電路（res〇n繼 d—t )來增加帶通濾波器的傳輪零點（Ms— :)，以增加禁帶（齡iddenband)(即通帶以外 ㈠的衰減料。然而’這些雜電路通常會連帶使 帶的響應變差，並且增加線路佈局所需的空間。 【發明内容】 本發明提出一種帶通渡波器 速禁帶衰減速率。 本發明提供一種帶通據波器 一第一串電容、一第二串電容、 用以增加傳輸零點來加 其包括-第—串_、 電容、-第二支電容、一央電容及感第1-支 的-端電連接至第一串電感的1。第=電以： 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 ，接至第-串電容的另—端。第二串電感的—端電 =-串電容的另-端。第—支電容的—端電連接至第一串 電感的另一端，而其另一端電連接至接地。第二六

一端電連接至第二串電容的另—端，而其另—端電ςς至 ΐ地踹ΐ電容的一端電連接至第一串電容的另-端，而苴 =連地:央電感的一端電連接至第-串電容 而八另端電連接至接地。上述元件形成一原 —” ’且上述元件的至少兩個之間的交互作用產生至^ 或互感，其與原型電路構成一譜振電路來產 王芏'一傳輪零點。 件是將帶通遽波器的原型電路的元 衰=率 來產生—或多個傳輸零點，以加速禁帶 為讓本發明的特徵和優點能更明顯紐 她例’並配合所_式作詳細說明如下。 【實施方式】 工，_圖1、繪不本發明之帶通濾波器的原型電路。請‘考圖 株。=濾波器100包括多個以特定關係電連接的被動元 容C1通渡波ϋ 100包括一第一串電感L11、—第一串電 =六11、一第二串電容C12及一第二串電感L12。第一串 串的—端電連接至第-串電感L11的-端，而第二 。各C12的一端電連接至第一串電容cU的另一端，且 6 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 第二串電感L12的一端電連接至第二串電容ci2的另一 端。 此外，帶通渡波器1 〇〇更包括一第_支電容C21及一 弟二支電容C22。第一支電容C21的一端電連接至第一串 電感L11的另一端，而其另一端電連接至接地。第二支電 容C22的一端電連接至第二串電容L11的另一端，而其另 一端電連接至接地❶另外，帶通濾波器還包括一央電

谷C3及一央電感L3。央電容C3的一端電連接至第一串 電容C11的另一端，而其另一端電連接至接地，而央電感 L3的一端電連接至第一串電容的另一端，而其另一端電^ 接至接地。

圖2繪示本發明之帶通濾波器的原型電路及交互電 請參考圖2,為了增加傳輸零點以加速禁帶衰減速率， ，通濾波器100A除了包括原型電路1〇1以外，還包括— 父互電路1G2。交互電路皿包括產生自原型電路的這些 元件間的互容或互感。此外，交互電路1〇2可與原型電路 構成一諧振電路來產生一或多個傳輸零點。 s月丹參考圖2

，江工w不-肀电欵LU 、 電孚C11的平面電極E2之間的交互作用；互容

Cml R可產生自第二串電感U2與第二串電容a?的 =E2之間的交互作用。互容⑽丄可產生自第一串電 f 串電容cu的平面電極£1之間的交 ⑵ίί加及可產生自第二串電感U2與第二串電容 C12的平面電極m之間的交互作用。 7 ASEK2089-NEW-FrNAL-TW-200700709 承上所述’互容Cm3-L產生自第一串電感Lll與第 二串電容C12之間的交互作用；互容cm3-R產生自第二 串電感L12與第一串電容C11之間的交互作用。互容Cm4 可產生自第一串電容C11與第二串電容ci2之間的交互作 用。互容Cm5可產生自第一串電感L11與第二串電感]^12 之間的交互作用。互感Lm5可產生自第一串電感L11與第 二串電感L12之間的交互作用。 可藉由改變帶通濾波器的立體佈局來達成圖2之交互 電路102的這些互容Cml〜Cm5及互感Lm。 圖3A及圖3B分別繪示圖2之互容Cml-L及互容 Cml-R在不同散射參數下的比較。請參考圖3A，互容 Cml-L及互容Cml-R同時存在可提高輸入訊號的響應強 度。請參考圖3B，互容Cml-L·及互容Cml-R同時存在可 產生兩個傳‘輸零點，以減少輸出訊號的雜訊。 圖4A及圖4B分別繪示圖2之互容Cm2-L及互容 Cm2-R在不同散射參數下的比較。請參考圖々A，互容 Cm2-L及互容Cm2_R同時存在大致維持輸入訊號的響應 強度。睛參考圖4B ’互容Cm2-L及互容Cm2-R同時存在 可產生兩個傳輸零點，以減少輸出訊號的雜訊。 圖5A及圖5B分別繪示圖2之互容Cm3-L及互容 Cm3-R在不同散射參數下的比較。請參考圖5A，互容 Cm3 L及互谷cm3-R同時存在大致維持輸入訊號的響應 強度。請參考圖5B ’互容Cm3-L及互容Cm3-R同時存在 可產生兩個傳輸零點，以減少輸出訊號的雜訊。 1378597 Α8ΕΚ2〇89-ΝΕ\ν-ΡΙΝΑΙ^^-20〇700709 圖6Α及圖6Β分別繪示圖2之互容Cm4在不同散射 參數下的比較。請參考圖6A，互容Cm4的存在稍微提高 輪入訊號的響應強度。請參考圖6B，互容Cm4的存在可 產生一個傳輸零點，以減少輸出訊號的雜訊。 圖7A及圖7B分別繪示圖2之互容Cm5在不同散射 參數下的比較。請參考圖7A，互容Cm5的存在大致維持 輸入訊號的響應強度。請參考圖7B，互容Cm4的存在可 φ 產生一個傳輸零點，以減少輸出訊號的雜訊。 圖8A及圖8B分別繪示圖2之互gLm 數:的比較。請參^8A’互容Lm的存在大致維=又 訊號的響應m參考圖8B，互容Lm的存在可產生一 個傳輸零點，以減少輪出訊號的雜訊。 ^會同示本發明之一實施例的帶通渡波器的立體佈 ί佈id道在本實施例中，來實現帶通渡波器的立 導電圖_〜及多個導電通道V，波 •立是:來#連接這些導電圖案Mi，4; --第4電=濾以二-第 感L12、—第一支雷” :電合Cl2、-第二串電 玄Γ3另—a支電令C21、一第二支電容C22、—央 央電感13，其連接關係如圖2所示。 、 佈局圖請 ==之另一實施例的帶通攄波器的立體 感，將第為Γ成元件之間的互容和互 改為圖10的相鄰，並與第—串電容cu及第二串電容^ 9 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 相鄰。為了達成互容Cml(互容Cml-L以及互容Cml-R)， 在本實施例中，第一串電感L11為一平面線圈，而第一串 電容C11的另一平面電極E2與第一串電感L11相鄰但不 共面，這可使互容Cml-L產生自第一串電感L11與第一串 電容C11之間的交互作用。同樣地，第二串電感L12為一 平面線圈，而第二串電容C12的另一平面電極E2與第二 串電感L11相鄰但不共面，這可使互容Cml-R產生自第

二串電感L12與第二串電容C12之間的交互作用。 圖11A及圖11B分別繪示圖9及圖10之帶通濾波器 的散射參數比較。請參考圖11A，圖9及圖10之帶通濾波 器（BPF-B2及BPF-B3 )具有相似的輸入訊號的響應強度。 請參考圖11B，圖9之帶通濾波器（BPF_B2)在5GHza 上及〇.8GHz以下的頻段的雜訊抑制能力優於圖1〇之帶通 濾波器（BPF-B3)。

圖12繪不本發明之另一實施例的帶通濾波器的立骨 佈局。請參考圖9及圖12，在本實施例中，為了增加互戈 及互容Cml_R’第—串電容cu的平面電極㈣ t it12的平面電極E2可分別朝向第—串電感L1 與第一串電感L11相間隔地重 曼m合⑴的平面電_2與第—串電感u2相間隔㈣ 請再參考圖2及圖 及互容 Cm2-R)， ，為了達成互容Cm2 (互容 在本實施例中，第一串電感L11 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 為一平面線圈’而第一串電容cil的一平面電極E1與弟 一串電感L11相鄰且實質上共面，這可使互容Cm2-L產生 自第一串電感L11與第一串電容cil之間的交互作用。同 樣地’第·一串電感L12為一平面線圈，而第二串電容C12 的一平面電極E1與第二串電感LU相鄰且實質上共面’ 這可使互容Cm2-R產生自第二串電感L12與第二串電容 C12之間的交互作用。 圖13A及圖13B分別繪示圖1〇及圖12之帶通濾波器 的散射參數比較。請參考圖13A及圖13b，圖10及圖12 之帶通渡波器（BPF-B3及BPF-B4)具有相似的輸入訊號 及輸出訊號的響應強度。 圖14繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。請參考圖2及圖14,在本實施例中，為了増加互容 Cm2-L及互容Cm2-R，第—串電gC11或第二串電容C12 具有一平面電極E3，其位於第一串電感及第二串電感之 間三並與第一串電感L11及第二串電感L12相鄰。因此， 可藉由平面電極E3來増加第一串電容cu與第—串電感 L11相鄰的面積，並增加第二串電容cl2與第二串電感l12 相鄰的面積。 請再參考圖2及圖10，為了達成互容Cm3 (互容 Cm3-L及互容Cm3_R)，在本實施例中’第一串電感U1 ，平面線圈，而第二串電容C12的一平面電極E2鄰近 第一串電感L11，這可使互容Cm3-L產生自第一串電感 L11與第二_電容C12之間的交互作用。同樣地，第二串 11 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 電感L12為一平面線圈，而第一串電容C11的一平面電極 E2鄰近第二串電感L12，這可使互容Cm3_R產生自第二 串電感L12與一串電容C11之間的交互作用。 圖15A及圖15B分別繪示圖1〇及圖14之帶通濾波哭 的散射參數比較。請參考圖15A，圖1〇及圖14之帶通^ 波斋（BPF-B3及BPF-B5)具有相似的輸入訊號的響應強 度。請參考圖15B，圖14之帶通濾波器（BPF_B5)具有 三個傳輸零點，故其雜訊抑制能力由於僅有一個傳輸零點 的圖10之帶通濾波器（BPF-B3)。 圖16繪示本發明之另—實施例的帶通濾波器的立體 佈局。請參考圖2及圖16，為了達成互容Cm4，在本實施 例中，第一串電容CU與第二争電容〇12分別具有一梳狀 平面電極E2,，而這些梳狀平面電極E2，的梳狀部分相間隔 地交錯。 請再參考圖2及圖10,為了達成互容Cm5及互感 將帛#電感[η及第二串電感[12從圖9的不相 鄰改為圖10的相鄰。在本實施例+，第一串電感LU與 第一串電感L12為兩相鄰且實質上共面的平面線圈。 五圖17A及圖ΠΒ分別繪示圖10及圖16之帶通濾波器 的，射參數tb較。請參考圖17A，圖1G及圖16之帶通渡 波器（BPF-B3及BPF-B6)具有相似的輸入訊號的響應強 度。％參考圖17B，圖16之帶通濾波器（BPF_B6)在丨4GHz 以下的頻段的雜訊抑制能力優於圖之帶通濾波界 (BPF-B3 ) 〇 〇 12 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 圖18至圖20所繪示的三個實施例的立體佈局類似圖 14所繪示的實施例的立體佈局。 圖18繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。請參考圖2及圖18 ’在本實施例中，為了增加傳輸 零點’第一串電感L11及第二串電感L12為兩平面線圈， 而第一串電容C11的一平面電極Ei的一部分位於第一 串電感L11及第二串電感L12之間，且與第—串電感lii 及第二串電感L12相鄰。此外，第二串電容Cl2的一平面 電極E2的一部分P2與第一串電容cu的平面電極ei的 部分P1在水平投影面上完全重疊。 圖19!會示本發明之另—實施例的帶通渡波器的立體 佈局。請參考圖2及圖19,相較於圖18，在本實施例中， 部分P1及部分P2的長度__起受_整至精長。

繪示本發明之另一 佈局。請參考圖2及圖22, 保留了弟一电雷交ΓΜΙ u τ 曲線。從圖21可知，圖18至 少兩個傳财點來抑制雜訊t 圖22儉杀士„ 串電谷cu的平面電極 一貫施例的帶通遽波器的立體 相較於圖18，在本實施例中，

El的部分PI，但刪除 13 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-20070Q709 了第二串電容C12的-平面電極㈡的—部分打。 =3繪示目18及圖22之帶 較。請參考圖23，Line; τ . J瑕对麥數比 22之帶通泸古抑沾&山&Lme-22分別代表圖18及圖 2之帶通獻⑨的輸出職的頻铸應曲線。 佈月圖二ίΐ本發明之另—實施例的帶通濾波器的立體 圖24’相較於圖19,僅有部分η的 ί使=二部分P1及部分Ρ2具有不同的長 ^使付第一串電容C12的—平面電極£ =細的平面電極E1的部分。ι在水平= 參數比較。_圖2f，的散射 序代表圖18、圖22及圖24之帶通m^Lme_24依 率響應曲線。 &也慮波裔的輸出訊號的頻 上述實_均可制各財时紐f來電性分隔 所具有的導電圖案，例如低溫共制:£(Ltcc)、有機 材料（organic matetial)及液晶聚合物（Lcp)等。此外， 上述實施例可製作於單-獨立元件，或可 線 過程中直接成形於線路板的某—區塊，而線路板的其他^ 塊則可形成其他線路。 ' 综上所述，本發明可在不增加帶通渡波器的尺寸及通 帶響應的前提下’將帶通濾、波器的原型電路的元件間所產 生的互容紅感卿成的交互電路，其與原型電路構成一 譜振電路來產生-❹個傳輸零點，以加速禁帶衰減速率。 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明’任何所屬領域中具有通常知識者’在不脫離本發 明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾 ’因此本發 明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1繪示本發明之帶通濾波器的原型電路。 圖2繪示本發明之帶通濾波器的原型電路及交互 路。 圖3A及圖3B分別繪示圖2之互容Cml_L及互容 Cml-R在不同散射參數下的比較。 圖4A及圖4B分別繪示圖2之互容Cm2_L及互容 Cm2-R在不同散射參數下的比較。 圖5A及圖5B分別繪示圖2之互容Cm3 ；L及互容 Cm3-R在不同散射參數下的比較。 圖6A及圖6B分別繪示圖2之互容Cm4在不同散射 參數下的比較。 圖7A及圖7B分別繪示圖2之互容Cm5在不同散射 參數下的比較。 圖8A及圖分別繪示圖2之互sLm在不 參 數下的比較。 " 圖9繪示本發明之一實施例的帶通濾波器的立體佈 局。 圖10繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 15 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 佈局。 圖11繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 圖12繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 圖13A及圖13B分別繪示圖10及圖12之帶通濾波器 的散射參數比較。 圖14繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 圖15A及圖15B分別繪示圖10及圖14之帶通濾波器 的散射參數比較。 圖16繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 圖17A及圖17B分別繪示圖10及圖16之帶通濾波器 的散射參數比較。 圖18繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 圖19繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 圖20繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 圖21繪示圖18至圖20之帶通濾波器的散射參數比 較。 圖22繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 16 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 圖23繪示圖18及圖22之帶通濾波器的散射參數比 較。 圖24繪示本發明之另一實施例的帶通濾波器的立體 佈局。 圖25繪示圖18、圖22及圖24之帶通濾波器的散射 參數比較。 【主要元件符號說明】 100、100A :帶通濾波器 101 :原型電路 102 :交互電路 C11 :第一串電容 C12 :第二串電容 C21 :第一支電容 C22 :第二支電容 C3 :央電感

El、E2 :平面電極 E2’ ：梳狀平面電極 L11 :第一串電感 L12 :第二串電感 L3 :央電感 Μ :導電圖案 PI、Ρ2 :部分 V:導電孔道 17

Claims (1)

1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 十、申請專利範圍： 1. 一種帶通滤波器，包括： 一第一串電感； 一第一串電容，其一端電連接至該第一串電感的一 端， 一第二串電容，其一端電連接至該第一串電容的另一 端； 一第二串電感，其一端電連接至該第二串電容的另一 端， 一第一支電容，其一端電連接至該第一串電感的該另 一端，而其另一端電連接至接地； 一第二支電容，其一端電連接至該第二串電容的該另 一端，而其另一端電連接至接地； 一央電容，其一端電連接至該第一串電容的該另一 端，而其另一端電連接至接地；以及 一央電感，其一端電連接至該第一串電容的該另一 端，而其另一端電連接至接地， 其中上述元件形成一原型電路，且上述元件的至少兩 個之間的交互作用產生至少一互容或至少一互感，其與該 原型電路構成一諧振電路來產生至少一傳輸零點。 2. 如申請專利範圍第1項所述之帶通濾波器，其中該 互容產生自該第一串電感與該第一串電容之間的交互作 用。 3. 如申請專利範圍第2項所述之帶通濾波器，其中該 18 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 第串電感為平面線圈，而該第一串電容的一平 與該第一串電感相鄰但不共面。 叫電柘 4·如申請專利範圍第3項所述之帶通遽波器， 第-串電容賴平面電極與 感在=讀 部份重疊。 〜匈上 5. 如申明專利範圍第2項所述之帶通渡波器， 第-串電感為-平面線圈，而該第一串電容的—平面^ 與該第-串電感相鄰且實質上共面且相鄰。 電趣 6. 如申請專利範圍第〗項所述之帶通濾波器，复 互容產生自該第—串電感與該第二串電容之交、讀 用。 人及作 々7.如申請專利範圍第6項所述之帶通濾波器，▲ 第一串電感為-平面線圈，而該第二串電容的 读 鄰近該第一串電感。 電趣 —8.如申請專利範圍第1項所述之帶通濾波器，其 互合產生自#亥第一串電容與該第二串電容之間的互容。讀 9. 如申請專利範圍第8項所述之帶通濾波器，其 第一串電容與該第二串電容分駭有-梳狀平面電^讀 該些梳狀平面電極的梳狀部分相間隔地交錯。 而 10. 如申請專利範圍第1項所述之帶通濾波器，复 該互容產生自該第—串電感與該第二串電感之間的交2 用。 及作 > —11.如申請專利範圍第10項所述之帶通濾波器，其中 該第一串電感與該第二串電感為兩相鄰且實質上共面且相 1378597 ASEK2089-NEW-FINAL-TW-200700709 鄰的平面線圈。 12. 如申請專利範圍第1項所述之帶通濾波器，其中 該互感產生自該第一串電感與該第二串電感之間的交互作 用。 13. 如申請專利範圍第12項所述之帶通濾波器，其中 該第一串電感與該第二串電感為兩相鄰且實質上共面且相 鄰的平面線圈。 14. 如申請專利範圍第1項所述之帶通濾波器，其中 該第一串電感及該第二串電感為兩平面線圈，而該第一串 電容的一平面電極的一部分位於該第一串電感及該第二串 電感之間，且與該第一串電感及該第二串電感相鄰。 15. 如申請專利範圍第14項所述之帶通濾波器，其中 該第一串電容的該平面電極的該部分與該第一串電感及該 第二串電感實質上共面。 16. 如申請專利範圍第1項所述之帶通濾波器，其中 該第一串電感及該第二串電感為兩平面線圈，而該第一串 電容的一平面電極的一部分位於該第一串電感及該第二串 電感之間，且與該第一串電感及該第二串電感相鄰，並與 該第一串電感及該第二串電感實質上共面，而該第二串電 容的一平面電極的一部分與該第一串電容的該平面電極的 該部分在水平投影面上部份重疊。 17. 如申請專利範圍第16項所述之帶通濾波器，其中 該第一串電容的該平面電極的該部分與該第二串電容的該 平面電極的該部分在水平投影面上完全重疊。 20