CN219875694U - 一种双极点lc滤波电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双极点LC滤波电路，包括电感L、电容C和谐振电路，电感L和电容C并联形成第一支路，第一支路与谐振电路连接。通过在不改变电路拓扑结构的情况下，同时引入感性耦合和容性耦合，电感L和电容C并联形成第一支路，第一支路与谐振电路连接，使滤波电路中的高端抑制和低端抑制都得到改善，高端极点和低端极点可以单独调试与设计，提升了电路性能的灵活度，同时能够提升带外抑制指标，减小电路体积，具有体积小、结构紧凑、插损小的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及滤波电路技术领域，具体涉及一种双极点LC滤波电路。
背景技术
在低频信号处理领域中，滤波器是通信***中的关键部件，由于谐振器的频率选择性，规定频率的信号能够通过器件，而规定频率信号以外的能量被反射，从而实现频率选择的功能。现有技术常常使用LC形式的滤波器，目前采用的LC滤波电路存在带外抑制能力差的问题，为了提高带外抑制，通常利用交叉耦合在在复平面的实轴引入传输零点，从而在滤波器通带外产生极点，提高近端的带外抑制。在LC滤波电路中引入容性耦合，会产生高端极点；在LC滤波电路中引入感性耦合，会产生低端极点。同时引入的容性耦合和感性耦合会导致电力整体体积增大、提高插损指标以及复杂化电路技术。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中采用的LC滤波电路带外抑制能力差、体积大和插损指标大，目的在于提供一种双极点LC滤波电路，通过在不改变电路拓扑结构的情况下，同时引入感性耦合和容性耦合。电感L和电容C并联形成第一支路，所述第一支路与谐振电路连接，提升带外抑制指标，同时减小电路体积，具有体积小、结构紧凑、插损小的优点。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种双极点LC滤波电路，包括电感L、电容C和谐振电路，所述电感L和电容C并联形成第一支路，所述第一支路与谐振电路连接。
本实用新型通过设置电感L、电容C和谐振电路，所述电感L和电容C并联形成第一支路，所述第一支路与谐振电路连接，通过在不改变电路拓扑结构的情况下，同时引入感性耦合和容性耦合，电感L和电容C并联形成第一支路，所述第一支路与谐振电路连接，使滤波电路中的高端抑制和低端抑制都得到改善。高端极点和低端极点可以单独调试与设计，提升了电路性能的灵活度，同时能够提升带外抑制指标，具有体积小、结构紧凑、插损小的优点。
进一步的，所述谐振电路包括若干串联谐振单元和若干并联谐振单元，若干所述串联谐振单元和若干所述并联谐振单元均连接第一支路。
进一步的，若干所述串联谐振单元具体包括第一串联谐振单元、第二串联谐振单元和第三串联谐振单元；
所述第一串联谐振单元包括电感L5和电容C5；
所述第二串联谐振单元包括电容C3和电感L3；
所述第二串联谐振单元包括电容C6和电感L6。
进一步的，所述电感L5、电容C5、电容C3、电感L3、电容C6和电感L6依次连接。
进一步的，所述第一支路一端设置在电容C5和电容C3之间，另一端设置在电感L3和电容C6之间。
进一步的，所述电感L和电感L3的电感值相同，所述电容C和电容C3的电容值相同。
进一步的，若干所述并联谐振单元具体包括第一并联谐振单元和第二并联谐振单元；
所述第一并联谐振单元包括电感L2和电容C2；
所述第二并联谐振单元包括电容C4和电感L4。
进一步的，所述第一并联谐振单元与第二并联谐振单元分别连接在第一支路两端。
进一步的，所述第一并联谐振单元与第二并联谐振单元远离第一支路的一端均接地。
进一步的，所述电感L的电感值大于电感L2和电感L4的电感值。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
通过在不改变电路拓扑结构的情况下，同时引入感性耦合和容性耦合，电感L和电容C并联形成第一支路，所述第一支路与谐振电路连接，使滤波电路中的高端抑制和低端抑制都得到改善，高端极点和低端极点可以单独调试与设计，提升了电路性能的灵活度，同时能够提升带外抑制指标，减小电路体积，具有体积小、结构紧凑、插损小的优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例中的电路结构图；
图2为本实用新型实施例中的第一种LC滤波电路的性能曲线图；
图3为本实用新型实施例中的第二种LC滤波电路的性能曲线图；
图4为本实用新型实施例中的第三种LC滤波电路的性能曲线图；
图5为本实用新型实施例中的本发明的LC滤波电路的性能曲线图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例1
如图1所示，本实施例1提供一种双极点LC滤波电路，包括电感L、电容C和谐振电路，电感L和电容C并联形成第一支路，第一支路与谐振电路连接。
本实施例通过设置电感L、电容C和谐振电路，电感L和电容C并联形成第一支路，第一支路与谐振电路连接，通过在不改变电路拓扑结构的情况下，同时引入感性耦合和容性耦合，电感L和电容C并联形成第一支路，第一支路与谐振电路连接，使滤波电路中的高端抑制和低端抑制都得到改善。高端极点和低端极点可以单独调试与设计，提升了电路性能的灵活度，同时能够提升带外抑制指标，具有体积小、结构紧凑、插损小的优点。
在一些可能的实施例中，谐振电路包括若干串联谐振单元和若干并联谐振单元，若干串联谐振单元和若干并联谐振单元均连接第一支路。
在一些可能的实施例中，若干串联谐振单元具体包括第一串联谐振单元、第二串联谐振单元和第三串联谐振单元；
第一串联谐振单元包括电感L5和电容C5；
第二串联谐振单元包括电容C3和电感L3；
第二串联谐振单元包括电容C6和电感L6。
在一些可能的实施例中，电感L5、电容C5、电容C3、电感L3、电容C6和电感L6依次连接。
在一些可能的实施例中，第一支路一端设置在电容C5和电容C3之间，另一端设置在电感L3和电容C6之间。
在一些可能的实施例中，若干并联谐振单元具体包括第一并联谐振单元和第二并联谐振单元；
第一并联谐振单元包括电感L2和电容C2；
第二并联谐振单元包括电容C4和电感L4。
在一些可能的实施例中，第一并联谐振单元与第二并联谐振单元分别连接在第一支路两端。
在一些可能的实施例中，第一并联谐振单元与第二并联谐振单元远离第一支路的一端均接地。
在一些可能的实施例中，电感L和电感L3的电感值相同，电容C和电容C3的电容值相同，电感L的电感值大于电感L2和电感L4的电感值。即极点电感的电感L值满足以下方程：L>L2且L>L4，其中L2与L4为分别是与AB两点相连的并联谐振单元的电感值；
本实施例中所使用的极点电容的电容C值满足以下方程：其中，ω为极点电容与极点电感构成的谐振圆频率。一般情况下，满足ω1≤ω≤ω2，其中ω1、ω2分别为滤波器的通带最低圆频率和通带最高圆频率。
如图2所示，为第一种LC滤波电路的性能曲线图，第一种LC滤波电路并未设置容性耦合和感性耦合的情况下，存在带外抑制能力差的问题；
如图3所示，为第二种LC滤波电路的性能曲线图，第二种LC滤波电路是基于第一种LC滤波电路的改进，第二种LC滤波电路设置了极点电容，使得滤波器的高端抑制能力改善，提高了带外抑制能力；
如图4所示，为第三种LC滤波电路的性能曲线图，第三种LC滤波电路也是基于第一种LC滤波电路的改进，第三种LC滤波电路设置了极点电感，使得滤波器的低端抑制能力改善，也提高了带外抑制能力；
为了对滤波电路中的高端抑制能力和低端抑制能力均进行改善，串联引入容性耦合和感性耦合。但是第四种LC滤波电路在进行带外抑制的同时，增大了插损指标，降低电路性能，并且增大了电路体积，导致滤波电路技术复杂化，
因此本方案通过对第二种LC滤波电路、第三种LC滤波电路和第四种LC滤波电路进行整合，如图5所示，为本方案设计的LC滤波电路的性能曲线图，串联谐振单元两端AB两点处增加极点电感与极点电容，高端极点和低端极点可以单独调试与设计，互相影响较小，使得滤波器的高端、低端抑制都得到改善，大幅度地提高了产品性能，提高了电路在***中的应用效果。
电感L和电感L3的电感值可以相同，电容C和电容C3的电容值可以相同，即在L＝L3，C＝C3时，其低端抑制点在0.6倍通带中心附近，高端抑制在1.6倍通带中心附近。这种情况下，电路不额外增加元器件的种类，结构简单，电路性能良好；
当L变小时，低端抑制变强；C变大时，高端抑制变强；
特别地，ω等于滤波器的通带的中心圆频率，即(ω1+ω2)/2。ω亦可不受上述范围的限制，仍然可实现电气指标；
本实施例中所使用的极点电感的Q值，对电路指标性能影响较小，也可以使用较小Q值的电感；
本实施例中所使用的极点电容的Q值，对电路指标性能影响较小，也可以使用较小Q值的电容。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种双极点LC滤波电路，其特征在于，包括电感L、电容C和谐振电路，所述电感L和电容C并联形成第一支路，所述第一支路与谐振电路连接；
所述谐振电路包括若干串联谐振单元和若干并联谐振单元，若干所述串联谐振单元和若干所述并联谐振单元均连接第一支路；
若干所述串联谐振单元具体包括第一串联谐振单元、第二串联谐振单元和第三串联谐振单元；
所述第一串联谐振单元包括电感L5和电容C5；
所述第二串联谐振单元包括电容C3和电感L3；
所述第二串联谐振单元包括电容C6和电感L6；
若干所述并联谐振单元具体包括第一并联谐振单元和第二并联谐振单元；
所述第一并联谐振单元包括电感L2和电容C2；
所述第二并联谐振单元包括电容C4和电感L4。
2.根据权利要求1所述的双极点LC滤波电路，其特征在于，所述电感L5、电容C5、电容C3、电感L3、电容C6和电感L6依次连接。
3.根据权利要求2所述的双极点LC滤波电路，其特征在于，所述第一支路一端设置在电容C5和电容C3之间，另一端设置在电感L3和电容C6之间。
4.根据权利要求3所述的双极点LC滤波电路，其特征在于，所述电感L和电感L3的电感值相同，所述电容C和电容C3的电容值相同。
5.根据权利要求1所述的双极点LC滤波电路，其特征在于，所述第一并联谐振单元与第二并联谐振单元分别连接在第一支路两端。
6.根据权利要求5所述的双极点LC滤波电路，其特征在于，所述第一并联谐振单元与第二并联谐振单元远离第一支路的一端均接地。
7.根据权利要求1所述的双极点LC滤波电路，其特征在于，所述电感L的电感值大于电感L2和电感L4的电感值。
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