• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    濾波器包含一第一可變電容，其第一端電連接於一訊號輸入端，一第二可變電容，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於一接地端，及一電感，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於該接地端。該濾波器可藉由改變該第一可變電容及/或該第二可變電容之電容值來調整該濾波器之頻率響應。
    公开号:TW201306476A
    申请号:TW100126772
    申请日:2011-07-28
    公开日:2013-02-01
    发明作者:Hsin-Ta Wu
    申请人:Richwave Technology Corp；
    IPC主号:H03H7-00
    专利说明:
    可調整頻率響應之濾波器
    本發明係相關於一種濾波器，尤指一種可調整頻率響應之濾波器。
    請參考第1圖，第1圖為習知陷波濾波器100的示意圖。如第1圖所示，陷波濾波器100包含一固定電容C，一可變電容Cv，及一電感L。固定電容C之第一端係電連接於一訊號輸入端IN。可變電容Cv之第一端係電連接於固定電容C之第二端，可變電容Cv之第二端係電連接於一接地端。電感L之第一端係電連接於固定電容C之第二端，電感L之第二端係電連接於接地端。
    請參考第2圖，第2圖為第1圖陷波濾波器100之阻抗之頻率響應的示意圖。陷波濾波器100之阻抗之頻率響應曲線之最高點之頻率fp係為極點頻率(pole frequency)，而陷波濾波器100之阻抗之頻率響應曲線之最低點之頻率fz係為零點頻率(zero frequency)。陷波濾波器100可於極點頻率fp附近通過想要的訊號，以及於零點頻率fz附近過濾掉不想要的訊號，因此陷波濾波器100可用於過濾訊號輸入端IN輸入之訊號。而陷波濾波器之極點頻率fp和零點頻率fz之頻率位置可由以下算式求得：

    其中Lv係電感L之電感值，C1係陷波濾波器上方之之電容值(亦即固定電容C之電容值)，C2係陷波濾波器下方之電容值(亦即可變電容Cv之電容值)。習知陷波濾波器100係藉由改變可變電容Cv之電容值來調整極點頻率fp和零點頻率fz之頻率位置，以使陷波濾波器100之極點頻率fp和零點頻率fz能位於所需之頻率位置。然而，根據算式(1)及算式(2)，當可變電容Cv之電容值改變時，極點頻率fp和零點頻率fz皆會改變。習知陷波濾波器100無法僅單獨改變極點頻率fp或零點頻率fz之頻率位置，以使極點頻率fp及零點頻率fz分別位於所需要之頻率位置。因此習知陷波濾波器100於設計上仍有相當大之限制。
    本發明提供一種可調整頻率響應之濾波器，包含一第一可變電容，其第一端電連接於一訊號輸入端，一第二可變電容，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於一接地端，及一電感，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於該接地端。
    本發明另提供一種可調整頻率響應之濾波器，包含一可變電容，至少一電容調整單元，及一電感。該可變電容之第一端係電連接於一訊號輸入端。該電容調整單元包含一固定電容，其第一端電連接於該可變電容之第二端，及一開關，其第一端電連接於該固定電容之第二端，第二端電連接於一接地端。該開關係於開啟時電連接該固定電容之第二端至該接地端。該電感之第一端係電連接於該第一可變電容之第二端，該電感之第二端係電連接於該接地端。
    本發明另提供一種可調整頻率響應之濾波器，包含一第一可變電容，一第二可變電容，至少一第一電容調整單元，至少一第二電容調整單元，及一電感。該第一可變電容之第一端係電連接於一訊號輸入端。該第二可變電容之第一端係電連接於該第一可變電容之第二端，該第二可變電容之第二端係電連接於一接地端。該第一電容調整單元包含一第一固定電容，其第一端電連接於該訊號輸入端，及一第一開關，其第一端電連接於該第一固定電容之第二端，第二端電連接於該第一可變電容之第二端。該第一開關係於開啟時電連接該第一固定電容之第二端至該第一可變電容之第二端。該第二電容調整單元包含一第二固定電容，其第一端電連接於該第二可變電容之第一端，及一第二開關，其第一端電連接於該第二固定電容之第二端，第二端電連接於該接地端。該第二開關係於開啟時電連接該第二固定電容之第二端至該接地端。該電感之第一端係電連接於該第一可變電容之第二端，該電感之第二端係電連接於該接地端。
    本發明另提供一種可調整頻率響應之濾波器，包含一第一可變電容，一第二可變電容，至少一電容調整單元，及一電感。該第一可變電容之第一端係電連接於一訊號輸入端。該第二可變電容之第一端係電連接於該第一可變電容之第二端，該第二可變電容之第二端係電連接於一接地端。該電容調整單元包含一固定電容，其第一端電連接於該訊號輸入端，及一開關，其第一端電連接於該固定電容之第二端，第二端電連接於該第一可變電容之第二端。該開關係於開啟時電連接該固定電容之第二端至該第一可變電容之第二端。該電感之第一端係電連接於該第一可變電容之第二端，該電感之第二端係電連接於該接地端。
    本發明另提供一種可調整頻率響應之濾波器，包含複數個電容調整單元，一可變電容，及一電感。每一電容調整單元包含一固定電容，其第一端電連接於一訊號輸入端，及一開關，其第一端電連接於該固定電容之第二端。該開關係於開啟時電連接該固定電容之第二端至該開關之第二端。該可變電容之第一端係電連接於該開關之第二端，該可變電容之第二端係電連接於一接地端。該電感之第一端係電連接於該開關之第二端，該電感之第二端係電連接於該接地端。
    本發明另提供一種可調整頻率響應之濾波器，包含複數個第一電容調整單元，複數個第二電容調整單元，及一電感。每一第一電容調整單元包含一第一固定電容，其第一端電連接於該訊號輸入端，及一第一開關，其第一端電連接於該第一固定電容之第二端。該第一開關係於開啟時電連接該第一固定電容之第二端至該第一開關之第二端。每一第二電容調整單元包含一第二固定電容，其第一端電連接於該第一開關之第二端，及一第二開關，其第一端電連接於該第二固定電容之第二端，第二端電連接於一接地端。該第二開關係於開啟時電連接該第二固定電容之第二端至該接地端。該電感之第一端係電連接於該第一開關之第二端，該電感之第二端係電連接於該接地端。
    另外，本發明另提供一種調整濾波器之頻率響應之方法，該濾波器包含一第一電容，其第一端電連接於一訊號輸入端，一第二電容，其第一端電連接於該第一電容之第二端，第二端電連接於一接地端，及一電感，其第一端電連接於該第一電容之第二端，第二端電連接於該接地端，該方法包含量測該濾波器於一特定頻率之增益值；及根據該濾波器於該特定頻率之增益值調整該第一電容之電容值。
    相較於先前技術，本發明濾波器可分別調整濾波器之極點頻率及零點頻率之頻率位置，以使極點頻率及零點頻率分別位於所需要之頻率位置。
    請參考第3圖，第3圖為本發明濾波器300之第一實施例的示意圖。如第3圖所示，濾波器300包含一第一可變電容Cv1，一第二可變電容Cv2，及一電感L。第一可變電容Cv1之第一端係電連接於一訊號輸入端IN。第二可變電容Cv2之第一端係電連接於第一可變電容Cv1之第二端，第二可變電容Cv2之第二端係電連接於一接地端。電感L之第一端係電連接於第一可變電容Cv1之第二端，電感L之第二端係電連接於接地端。藉由上述配置，由於第一可變電容Cv1之電容值係為可調，因此濾波器300可僅單獨改變第一可變電容Cv1之電容值來單獨調整零點頻率fz之頻率位置。亦即濾波器200可分別調整極點頻率fp及零點頻率fz之頻率位置，以使極點頻率fp及零點頻率fz分別位於所需要之頻率位置。
    請參考第4圖，第4圖為本發明濾波器400之第二實施例的示意圖。如第4圖所示，濾波器400可另包含複數個第一電容調整單元T1。第一電容調整單元T1包含一第一固定電容Ca，及一第一開關S1。第一固定電容Ca之第一端係電連接於訊號輸入端IN。第一開關S1之第一端係電連接於第一固定電容之第二端，第一開關S1之第二端係電連接於第一可變電容Cv1之第二端。第一開關S1係於開啟時電連接第一固定電容Ca之第二端至第一可變電容Cv1之第二端。依據上述配置，濾波器400可利用第一可變電容Cv1來微調濾波器300上方之電容值，且藉由控制第一電容調整單元T1之第一開關S1來粗調濾波器400上方之電容值。濾波器400亦可利用第二可變電容Cv2來微調濾波器400下方之電容值。
    請參考第5圖，第5圖為本發明濾波器500之第三實施例的示意圖。如第5圖所示，濾波器500可另包含複數個第二電容調整單元T2。第二電容調整單元T2包含一第二固定電容Cb，及一第二開關S2。第二固定電容Cb之第一端係電連接於第一可變電容Cv1之第二端。第二開關S2之第一端係電連接於第二固定電容Cb之第二端，第二開關S2之第二端係電連接於接地端。第二開關S2係於開啟時電連接第二固定電容Cb至接地端。依據上述配置，濾波器500可利用第一可變電容Cv1來微調濾波器500上方之電容值。濾波器500亦可利用第二可變電容Cv2來微調濾波器下方之電容值，且藉由控制第二電容調整單元T2之第二開關Cb來粗調濾波器下方之電容值。
    請參考第6圖，第6圖為本發明濾波器600之第四實施例的示意圖。如第6圖所示，濾波器600包含一第一可變電容Cv1，複數個第二電容調整單元T2，及一電感L。依據上述配置，濾波器600可利用第一可變電容Cv1來微調濾波器600上方之電容值，且藉由控制第二電容調整單元T2之第二開關S2來粗調濾波器600下方之電容值。
    請參考第7圖，第7圖為本發明濾波器700之第五實施例的示意圖。如第7圖所示，濾波器700包含一第一可變電容Cv1，一第二可變電容Cv2，複數個第一電容調整單元T1，複數個第二電容調整單元T2，及一電感L。依據上述配置，濾波器700可利用第一可變電容Cv1來微調濾波器700上方之電容值，且藉由控制第一電容調整單元T1之第一開關S1來粗調濾波器700上方之電容值。濾波器700亦可利用第二可變電容Cv2來微調濾波器700下方之電容值，且藉由控制第二電容調整單元T2之第二開關S2來粗調濾波器700下方之電容值。
    請參考第8圖，第8圖為本發明濾波器800之第六實施例的示意圖。如第8圖所示，濾波器800包含複數個第一電容調整單元T1，一第二可變電容Cv2，及一電感L。依據上述配置，濾波器800可藉由控制第一電容調整單元T1之第一開關S1來粗調濾波器800上方之電容值，且濾波器800可利用第二可變電容Cv2來微調濾波器800下方之電容值。
    請參考第9圖，第9圖為本發明濾波器900之第七實施例的示意圖。如第9圖所示，濾波器99包含複數個第一電容調整單元T1，複數個第二電容調整單元T2，及一電感L。依據上述配置，濾波器900可藉由控制第一電容調整單元T1之第一開關S1來粗調濾波器900上方之電容值，且濾波器900可藉由控制第二電容調整單元T2之第二開關S2來粗調濾波器900下方之電容值。
    上述濾波器可以有相當多之應用，舉例來說，濾波器可以應用於低雜訊放大器(Low Noise Amplifier,LNA)或者低雜訊降頻器(Low Noise Block,LNB)中，用以調整其頻率響應。在低雜訊降頻器之生產製造過程中，當電路被封裝後，習知濾波器之頻率響應就很難再被調整，然而電感之電感值並無法相當準確，電感值之誤差可能會造成封裝後量測到的頻率響應無法達到規格要求。而本發明之濾波器可藉由調整濾波器上方之電容值(亦即單獨調整零點頻率fz之頻率位置)來補償電感值之誤差對頻率響應造成之影響。
    請參考第10圖及第11圖，第10圖為本發明濾波器調整低雜訊降頻器之高頻段之頻率響應的示意圖，第11圖為本發明濾波器調整低雜訊降頻器之低頻段之頻率響應的示意圖。在高頻段中，低雜訊降頻器之本地振盪頻率為10.6GHz，而低雜訊降頻器之影像拒斥率係為頻率於11.55GHz之功率增益值及頻率於9.65GHz之功率增益值之差值，以及頻率於12.75GHz之功率增益值及頻率於8.45GHz之功率增益值之差值。在低頻段中，低雜訊降頻器之本地振盪頻率為9.75GHz，而低雜訊降頻器之影像拒斥率係為頻率於10.7GHz之功率增益值及頻率於8.8GHz之功率增益值之差值，以及頻率於11.9GHz之功率增益值及頻率於7.6GHz之功率增益值之差值。影像拒斥率越大代表低雜訊降頻器之排斥影像干擾訊號的能力越好。然而如第10圖及第11圖所示，當電感之電感值有±10%之誤差值時，低雜訊降頻器之影像拒斥率會偏離原本之設計值，而在經過調整濾波器上方之電容值(例如調整第一可變電容及/或第一電容調整單元)後，低雜訊降頻器之影像拒斥率會接近原本之設計值。
    相較於先前技術，本發明濾波器可分別調整濾波器之極點頻率及零點頻率之頻率位置，以使極點頻率及零點頻率分別位於所需要之頻率位置。再者，當本發明濾波器應用於低雜訊降頻器時，本發明濾波器可補償補償電感值之誤差對頻率響應造成之影響。
    以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
    100,300,400,500,600,700,800,900．．．濾波器
    C,Ca,Cb．．．固定電容
    Cv,Cv1,Cv2．．．可變電容
    IN．．．訊號輸入端
    L．．．電感
    T1,T2．．．電容調整單元
    S1,S2．．．開關
    fz．．．零點頻率
    fp．．．極點頻率
    第1圖為習知陷波濾波器的示意圖。
    第2圖為第1圖陷波濾波器之阻抗之頻率響應的示意圖。
    第3圖為本發明濾波器之第一實施例的示意圖。
    第4圖為本發明濾波器之第二實施例的示意圖。
    第5圖為本發明濾波器之第三實施例的示意圖。
    第6圖為本發明濾波器之第四實施例的示意圖。
    請參考第7圖，第7圖為本發明濾波器之第五實施例的示意圖。
    第8圖為本發明濾波器之第六實施例的示意圖。
    第9圖為本發明濾波器之第七實施例的示意圖。
    第10圖為本發明濾波器調整低雜訊降頻器之高頻段之頻率響應的示意圖。
    第11圖為本發明濾波器調整低雜訊降頻器之低頻段之頻率響應的示意圖。
    300．．．濾波器
    Cv1,Cv2．．．可變電容
    IN．．．訊號輸入端
    L．．．電感
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種可調整頻率響應之濾波器，包含：一第一可變電容，其第一端電連接於一訊號輸入端；一第二可變電容，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於一接地端；及一電感，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於該接地端。
    [2] 如請求項1所述之濾波器，另包含至少一電容調整單元，該電容調整單元包含：一固定電容，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端；及一開關，其第一端電連接於該固定電容之第二端，第二端電連接於該接地端，該開關係於開啟時電連接該固定電容至該接地端。
    [3] 一種可調整頻率響應之濾波器，包含：一可變電容，其第一端電連接於一訊號輸入端；至少一電容調整單元，該電容調整單元包含：一固定電容，其第一端電連接於該可變電容之第二端；及一開關，其第一端電連接於該固定電容之第二端，第二端電連接於一接地端，該開關係於開啟時電連接該固定電容之第二端至該接地端；及一電感，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於該接地端。
    [4] 一種可調整頻率響應之濾波器，包含：一第一可變電容，其第一端電連接於一訊號輸入端；一第二可變電容，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於一接地端；至少一第一電容調整單元，該第一電容調整單元包含：一第一固定電容，其第一端電連接於該訊號輸入端；及一第一開關，其第一端電連接於該第一固定電容之第二端，第二端電連接於該第一可變電容之第二端，該第一開關係於開啟時電連接該第一固定電容之第二端至該第一可變電容之第二端；至少一第二電容調整單元，該第二電容調整單元包含：一第二固定電容，其第一端電連接於該第二可變電容之第一端；及一第二開關，其第一端電連接於該第二固定電容之第二端，第二端電連接於該接地端，該第二開關係於開啟時電連接該第二固定電容之第二端至該接地端；及一電感，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於該接地端。
    [5] 一種可調整頻率響應之濾波器，包含：一第一可變電容，其第一端電連接於一訊號輸入端；一第二可變電容，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於一接地端；至少一電容調整單元，該電容調整單元包含：一固定電容，其第一端電連接於該訊號輸入端；及一開關，其第一端電連接於該固定電容之第二端，第二端電連接於該第一可變電容之第二端，該開關係於開啟時電連接該固定電容之第二端至該第一可變電容之第二端；及一電感，其第一端電連接於該第一可變電容之第二端，第二端電連接於該接地端。
    [6] 一種可調整頻率響應之濾波器，包含：複數個電容調整單元，每一電容調整單元包含：一固定電容，其第一端電連接於一訊號輸入端；及一開關，其第一端電連接於該固定電容之第二端，該開關係於開啟時電連接該固定電容之第二端至該開關之第二端；一可變電容，其第一端電連接於該開關之第二端，第二端電連接於一接地端；及一電感，其第一端電連接於該開關之第二端，第二端電連接於該接地端。
    [7] 一種可調整頻率響應之濾波器，包含：複數個第一電容調整單元，每一第一電容調整單元包含：一第一固定電容，其第一端電連接於該訊號輸入端；及一第一開關，其第一端電連接於該第一固定電容之第二端，該第一開關係於開啟時電連接該第一固定電容之第二端至該第一開關之第二端；複數個第二電容調整單元，每一第二電容調整單元包含：一第二固定電容，其第一端電連接於該第一開關之第二端；及一第二開關，其第一端電連接於該第二固定電容之第二端，第二端電連接於一接地端，該第二開關係於開啟時電連接該第二固定電容之第二端至該接地端；及一電感，其第一端電連接於該第一開關之第二端，第二端電連接於該接地端。
    [8] 一種調整濾波器之頻率響應之方法，該濾波器包含一第一電容，其第一端電連接於一訊號輸入端，一第二電容，其第一端電連接於該第一電容之第二端，第二端電連接於一接地端，及一電感，其第一端電連接於該第一電容之第二端，第二端電連接於該接地端，該方法包含：量測該濾波器於一特定頻率之增益值；及根據該濾波器於該特定頻率之增益值調整該第一電容之電容值。
    [9] 如請求項8所述之方法，其中量測該濾波器於該特定頻率之增益值係為量測該濾波器於封裝後於該特定頻率之增益值。
    [10] 如請求項8所述之方法，另包含並聯一第三電容於該第一電容。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    TWI474616B|2015-02-21|可調整頻率響應之濾波器
    US9813033B2|2017-11-07|System and method for inductor isolation
    US20160225509A1|2016-08-04|Tunable Inductor Arrangement, Transceiver, Method and Computer Program
    WO2014193845A2|2014-12-04|Apparatus and methods for vector inductors
    JP2008533840A|2008-08-21|無線周波誘導容量性フィルタ回路トポロジー
    US9905350B2|2018-02-27|Tunable inductor arrangement, transceiver, method and computer program
    US9851384B2|2017-12-26|Multi-band impedance detector
    CN109510605A|2019-03-22|具有内在宽阻带抑制的带通滤波器
    CN104752394B|2017-11-10|半导体装置
    US10320280B2|2019-06-11|LC filter including coupled inductors for reducing ripple in switching power supplies
    US10205436B2|2019-02-12|High-voltage converter based tuning of acoustic filters
    US10951190B2|2021-03-16|On-chip harmonic filtering for radio frequency | communications
    KR20150073150A|2015-06-30|증폭된 전송 신호를 분석하는 전송 장치 및 방법
    EP2433361B1|2014-04-30|Tv signal distribution filter having planar inductors
    EP3462608A1|2019-04-03|Amplifier
    US10425061B1|2019-09-24|Wireless communication circuitry
    US20170047898A1|2017-02-16|Distortion compensation circuit
    KR20130115773A|2013-10-22|Ｑ 조절이 가능한 필터 및 필터링 제어 방법
    US20120284766A1|2012-11-08|Band-stop filter
    JP6325784B2|2018-05-16|整合回路
    US20130147680A1|2013-06-13|Antenna impedance matching method
    CN107534426B|2021-11-05|具有对不良电接地的补偿的滤波器布置
    EP2897291A1|2015-07-22|Adjustable inductor
    EP3949017A1|2022-02-09|Abstimmung einer magnetischen antenne
    CN109274337A|2019-01-25|一种处理时钟信号的方法及装置
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    TWI474616B|2015-02-21|
    CN102904541A|2013-01-30|
    US20130027154A1|2013-01-31|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    DE10300892A1|2003-01-13|2004-07-22|Deutsche Thomson-Brandt Gmbh|Schaltbares abstimmbares Bandfilter mit optimiertem Frequenzgang|
    US7339446B2|2005-06-16|2008-03-04|Intel Corporation|Tunable resonator with MEMS element|
    WO2008147932A2|2007-05-24|2008-12-04|Bitwave Semiconductor, Incorporated|Reconfigurable tunable rf power amplifier|
    US7994870B2|2008-10-20|2011-08-09|Qualcomm, Incorporated|Tunable filter with gain control circuit|JP6164292B2|2013-05-28|2017-07-19|株式会社村田製作所|チューナブルフィルタ|
    JP6151110B2|2013-07-01|2017-06-21|株式会社日立製作所|電力変換装置|
    CN107210721B|2015-02-02|2020-10-27|株式会社村田制作所|可变滤波电路、高频模块电路、以及通信装置|
    US20170095940A1|2015-10-02|2017-04-06|Zih Corp.|Media Cutting Assemblies|
    CN113517869A|2021-06-24|2021-10-19|成都爱旗科技有限公司|一种低噪声放大器、信号收发设备及信号收发方法|
    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100126772A|TWI474616B|2011-07-28|2011-07-28|可調整頻率響應之濾波器|TW100126772A| TWI474616B|2011-07-28|2011-07-28|可調整頻率響應之濾波器|
    CN2011102813012A| CN102904541A|2011-07-28|2011-09-19|可调整频率响应的滤波器及调整滤波器的频率响应的方法|
    US13/237,961| US20130027154A1|2011-07-28|2011-09-21|Filter capable of adjusting frequency response|
    [返回顶部]