专利名称：用于高频应用的低通滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低通滤波器；更具体的是，涉及一种用于有效抑制阻带中伪信号(spurious)的低通滤波器，该伪信号是由滤波器在包括射频(RF)带或微波带的高频带中操作产生的。
背景技术：
通常，传统低通滤波器由在射频RF或微波带中的传输线构成，并因为在阻带中传输线的周期特性而具有伪信号特性。
参照图1和2，在利用微带(microstrips)实现的传统低通滤波器中，输入端口210和输出端口270为具有作为输入/输出端口阻抗的特性阻抗的微带。
图1中的电容器120、140和160通过利用图2中终端开路的微带220、240和260而实现。对应于终端开路的微带220、240和260的电容值由线宽、线长和微带的操作频率确定。
微带线230和250分别将终端开路的微带220连接至终端开路的微带240，将终端开路的微带240连接至终端开路的微带260。图2的微带线230和250在特殊的截止频率下作为电感器130和150而工作。
在低频带中，采用图2中微带的电路系统具有与图1中的电路相似的效果。然而，在高频带中，图2中电路系统表现出与图1中的电路不同的效果。这种效果上的差异已经成为图2所示传统低通滤波器的一个问题。
参照图3，“A”和“B”表示图2所示的传统低通滤波器的插入损失和反射损失。
图3所示图线中的虚线代表传统低通滤波器的伪信号响应。如图所示，不想要的伪信号特性出现在阻带中。阻带中的伪信号特性是由于传统低通滤波器的微带结构的周期特性阻抗变化特性而产生的。
为了消除该问题，在下列论文中引入并描述了传统技术1995年《射频博览》第147-159页，由T.Garvens所著的论文“用于射频应用的微波低通滤波器设计(Microwave LPF design for RF APPlocation)”；2000年3月，《电气与电子工程师协会微波及导波函件(IEEE Microwave and Guided WaveLetters)》第10卷第392-393页，J.W.Sheen所著的论文“用于谐频和伪信号消除的紧凑型半集总低通滤波器(A compact semi-lumped lowpass filter forharmonics ad spurious suppression)”；1999年6月，《1999电气与电子工程师协会国际微波论文集》中Y.Qian等人的“光子带隙(PBG)结构(Microwaveapplications of photonic band-gap(PGB)structures)”。
Garvens提出了一种通过避免根据特殊频带的周期特性结构而改进伪信号响应的方法。通过改变微带低通滤波器中的微带的形状，可避免相对于频率的周期特性。然而，该方法仅仅提高了特殊频带中的伪信号响应特性，而没有提高宽频带中的伪信号响应特性。该方法不能在宽频带下实施。
Sheen提出了一种半集总型低通滤波器，通过改变根据相对于频率的微带周期特性的谐波频率而改进伪信号响应。为了避免伪信号响应，提出了半集总型低通滤波器，该滤波器由集总的元件和并联的微带构成。半集总的低通滤波器改进了传统低通滤波器在窄频带中的伪信号响应特性；而在宽频带中，半集总型低通滤波器不能改进伪信号响应特性。Qian等人提出了一种用于通过向微带的接地侧施加恒定一定缺陷(a constant defect)来将阻带设定为特殊频带从而改进伪信号响应的方法。该方法改进了特殊频带下的伪信号响应。然而，超出目标特殊频带时，在另一频带中其有效性消失或者另一伪信号特性可能出现。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种有效抑制伪信号特性的低通滤波器，其使用了采用厚/薄电阻器的终端开路的微带，而所述伪信号特性是因传输线相对于频率的周期特性而产生的。
根据本发明的一方面，提供了一种低通滤波器，包括输入端口微带元件；输出端口微带元件；第一终端开路的微带元件，其连接至输入端口微带元件上，具有均位于第一终端开路的微带线的预定部分中的电阻元件，并作为电容器工作；第二终端开路的微带元件，其连接至输出端口微带元件上，具有均位于微带线的预定部分中的电阻元件，并作为电容器工作；第三终端开路的微带元件，其连接至第一终端开路的微带元件和第二终端开路的微带元件之间，具有均位于微带线的预定部分中的电阻元件并作为电容器工作；第一连接器微带元件，用于连接第一终端开路的微带元件和第三终端开路的微带元件，并且作为电感器工作；以及第二连接器微带元件，用于连接第二终端开路的微带元件和第三终端开路的微带元件，并且作为电感器工作。
包括微带的低通滤波器具有至少一个终端开路的微带元件，该微带的预定部分被除去，而插入的分布电阻均位于终端开路的微带的预定位置上。
低通滤波器的各终端开路的微带元件包括彼此串联的分布元件和分布电阻，并作为电容器工作，其中，在低频情形下，分布电阻对微带的阻抗有很大影响，而在高频情形下，对微带的阻抗有非重要影响。
通过下文结合附图对优选实施例作出的说明，本发明的上述和其它目的及特征将变得更加清晰，附图中图1是说明具有传统集总元件(lumped elements)的传统低通滤波器的电路图；图2是说明具有微带的传统低通滤波器的电路图；图3是说明具有带反射损失和插入损失的微带的包括低通滤波器的特征图线；图4是根据本发明优选实施例的低通滤波器的结构图；图5是示出具有反射损失和插入损失的本发明低通滤波器的特征图线。
具体实施例方式
参照图4，根据本发明优选实施例的低通滤波器是一种由终端开路的微带420、440和460以及分布电阻(distributed resistances)421、422、441、442、461和462构成的电路。分布电阻插入终端开路的微带中。
与图2的不具有电阻的传统低通滤波器相比，本发明的低通滤波器具有分布电阻421、422、441、442、461和462。分布电阻影响低通滤波器的伪信号响应。插入电阻器的效应在较高频段下对阻抗产生较大影响。这种效应在低通滤波器的通带中是非重要的，然而，通过扩增频带，该效应对于阻带中的伪信号特性产生较大影响。
各个终端开路的微带420、440和460作为电容器而工作，其中各个终端开路的微带420、440和460具有彼此串联的分布微带元件和分布电阻，因此，在低频情形下，微带电路的阻抗因电阻的非重要效应而增加。然而，在高频情形下，微带电路的阻抗因电阻的较大效应而减低。
共振导致在高频阻带中出现伪信号特性，共振通过微带对频率的周期特性而产生。分布电阻421、422、441、442、461和462插入根据本发明的低通滤波器中。分布电阻减低了共振的品质因数(quality factor)。因此，本发明改进了阻带中的伪信号特性。
分布电阻421、422、441、442、461和462可利用由厚膜或薄膜制成的膜型电阻实现。在集总元件的等效电阻是精密的情形下，分布电阻还可实现为利用表面安装技术(a surface mounts technology)(SMT)的片型电阻。
此外，分布电阻421、422、441、442、461和462的定位可以根据需要的频带而不同。
参照图5，“A”表示本发明的低通滤波器的插入损失特性，“B”表示本发明的低通滤波器的反射损失特征。
如果图3的虚线与图5的虚线相比，本发明的损失特性得到改进，在阻带中伪信号特征的改进为至少20分贝(dB)。
传统低通滤波器不会抑制射频(RF)带或微波带的伪信号特性。通过将电阻元件插入本发明的终端开路的微带中，在宽频带中伪信号特性可被有效抑制。
根据本发明的低通滤波器还可以通过抑制阻带中的伪信号特性而用于有效地实现数据通信。
尽管已经就特定优选实施例对本发明进行了描述，但对于本领域中的普通技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离所附权利要求书限定范围的前提下进行各种变化和改型。
权利要求
1.一种低通滤波器，包括输入端口微带元件；输出端口微带元件；第一终端开路的微带元件，其连接至所述输入端口微带元件上，其在微带线的一定截除部分中具有电阻元件，并作为电容器工作；第二终端开路的微带元件，其连接至所述输出端口微带元件上，其在微带线的一定截除部分中具有电阻元件，并作为电容器工作；第三终端开路的微带元件，其连接在第一终端开路的微带元件和第二终端开路的微带元件之间，其在微带线的一定截除部分中具有电阻元件，并作为电容器工作；第一连接器微带元件，用于连接所述第一终端开路的微带元件和所述第三终端开路的微带元件，并作为电感器工作；以及第二连接器微带元件，用于连接所述第二终端开路的微带元件和所述第三终端开路的微带元件，并作为电感器工作。
2.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述微带元件包括至少一个终端开路的微带元件。
3.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述终端开路的微带元件具有微带除去部分，并在所述微带除去部分中具有由电阻材料构成的分布电阻。
4.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述各终端开路的微带由彼此串联的分布元件和分布电阻构成，并作为电容器工作，在低频情形下，因电阻的较小影响而使微带具有大阻抗，而在高频情形下，因电阻值的较大影响而使微带具有小阻抗。
5.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述分布电阻根据目标频带而具有不同插入位置。
6.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述分布电阻是厚膜电阻器。
7.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述分布电阻是薄膜电阻器。
8.如权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述分布电阻是表面安装技术(SMT)型片型电阻。
全文摘要
本发明涉及一种有效抑制阻带中伪信号的低通滤波器。低通滤波器包括输入端口微带元件；输出端口微带元件；第一终端开路的微带元件；第二终端开路的微带元件；第一连接器微带元件；以及第二连接器微带元件。本发明的各终端开路的微带由彼此串联的分布元件和分布电阻构成并且作为电容器工作，在低频情形下，因电阻的较小影响而使微带具有大阻抗，而在高频情形下，因电阻值的较大影响而使微带具有小阻抗。本发明通过将电阻元件插入于终端开路的微带中可有效地抑制伪信号特性，该伪信号特性为由传输线构成的传统低通滤波器在RF带或微波带中的缺陷。
文档编号H01P1/203GK1416216SQ0114512
公开日2003年5月7日 申请日期2001年12月30日 优先权日2001年11月2日
发明者李文揆, 柳根官, 廉仁福, 李圣八 申请人:韩国电子通信研究院