TWI636663B - 濾波器 - Google Patents

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Abstract

一種濾波器，設置於基板上，這種濾波器包括第一部，第二部，接地部，第一耦合部及第二耦合部。其中，第一部設置於該基板的第一層，用於饋入信號；第二部設置於該第一層，用於輸出該信號；接地部設置於該基板的第二層；第一耦合部設置於該第一層，該第一耦合部與該第一部和該第二部電性連接，該第一耦合部通過貫孔與該接地部連接；第二耦合部設置於該第一層，該第二耦合部與該第一部和該第二部電性連接，該第二耦合部通過該貫孔與該接地部連接。本發明提供的濾波器，體積非常小，在有限的空間內展現了強大的濾波效能，既減小了頻段內的雜訊干擾，也有利於實現輕薄短小的產品設計。

Description

濾波器
本發明涉及訊號處理器件，尤其涉及一種濾波器。
現階段，大多數手機或者平板電腦都具備多頻帶的通信模式，如2.4G WIFI(Wireless-Fidelity，無線保真)和5G WIFI。但是預防5G頻段雜訊干擾的元器件極少，不利於訊號的通訊。
有鑑於此，有必要提供一種預防5G頻段訊號干擾的元器件，以解決上述缺點。
本發明實施方式提供的一種濾波器，設置於基板上，這種濾波器包括第一部，第二部，接地部，第一耦合部及第二耦合部。其中，第一部設置於基板的第一層，用於饋入訊號；第二部設置於第一層，用於輸出訊號；接地部設置於基板的第二層；第一耦合部設置於第一層，第一耦合部與第一部和第二部電性連接，第一耦合部通過貫孔與接地部連接；第二耦合部設置於第一層，第二耦合部與第一部和第二部電性連接，第二耦合部通過貫孔與接地部連接。
優選的，第一耦合部與第二耦合部相互平行。
優選的，第一耦合部包括第一分支和第二分支，第一分支和第二分支皆呈矩形，且相互平行。
優選的，第一分支的長度與第二分支的長度相同。
優選的，第二耦合部包括第三分支和第四分支，第三分支和第四分支皆呈矩形，且皆與第一分支相互平行。
優選的，第三分支的長度和第四分支的長度與第一分支的長度相同。
優選的，濾波器還包括第一方形部，第二方形部，第三方形部及第四方形部。其中，第一方形部的第一端與第一部的第一端電性連接，第一方形部的第二端通過第一微帶線與第一分支的第一端電性連接；第二方形部的第一端與第一部的第二端電性連接，第二方形部的第二端通過第二微帶線與第三分支的第一端電性連接；第三方形部的第一端與第二部的第一端電性連接，第三方形部的第二端通過第三微帶線與第一分支的第二端電性連接；第四方形部的第一端與第二部的第二端電性連接，第四方形部的第二端通過第四微帶線與第三分支的第二端電性連接。第一方形部，第二方形部，第三方形部和第四方形部皆用於阻抗匹配。
優選的，第一微帶線電性連接於第一方形部的第二端的中點和第一分支的第一端的中點之間；第二微帶線電性連接於第二方形部的第二端的中點和第三分支的第一端的中點之間；第三微帶線電性連接於第三方形部的第二端的中點和第一分支的第二端的中點之間；第四微帶線電性連接於第四方形部的第二端的中點和第三分支的第二端的中點之間。
優選的，貫孔包括第一貫孔，第二貫孔，第三貫孔及第四貫孔。其中，第一貫孔的孔壁電性連接於第二分支的第一端和接地部之間；第二貫孔 的孔壁電性連接於第二分支的第二端和接地部之間；第三貫孔的孔壁電性連接於第四分支的第一端和接地部之間；第四貫孔的孔壁電性連接於第四分支的第二端和接地部之間。
優選的，第一貫孔在第一層的中心與第二分支的第一端的中點重合；第二貫孔在第一層的中心與第二分支的第二端的中點重合；第三貫孔在第一層的中心與第四分支的第一端的中點重合；第四貫孔在第一層的中心與第四分支的第二端的中點重合。
本發明提供的濾波器，體積非常小，在有限的空間內展現了強大的濾波效能，既減小了頻段內的雜訊干擾，也有利於實現輕薄短小的產品設計。
01‧‧‧第一層
02‧‧‧第二層
03‧‧‧接地部
10‧‧‧第一部
11‧‧‧第一方形部
12‧‧‧第二方形部
13‧‧‧第一微帶線
14‧‧‧第二微帶線
20‧‧‧第二部
21‧‧‧第三方形部
22‧‧‧第四方形部
23‧‧‧第三微帶線
24‧‧‧第四微帶線
30‧‧‧第一耦合部
31‧‧‧第一分支
32‧‧‧第二分支
321‧‧‧第一貫孔
322‧‧‧第二貫孔
40‧‧‧第二耦合部
41‧‧‧第三分支
42‧‧‧第四分支
421‧‧‧第三貫孔
422‧‧‧第四貫孔
50‧‧‧間隙
圖1為本發明濾波器一實施方式的俯視圖。
圖2為本發明濾波器一實施方式的側視圖。
圖3為本發明濾波器一實施方式的散射參數S21的量測圖。
請參閱圖1和圖2，圖1為本發明濾波器一實施方式的俯視圖。圖2為本發明濾波器一實施方式的側視圖。在本實施方式中，圖2的側視圖是從圖1左下角的位置側視濾波器的示意圖。
本發明的濾波器設置於基板上，用於對訊號進行濾波處理，從而抑制雜訊的干擾。該基板為常用的印製電路板(PCB，Printed Circuit Board)，其電氣特性可以根據所要抑制的訊號頻率進行選擇。如選擇最常用的玻璃纖維環氧樹脂覆銅板(FR-4覆銅板)等的多層板。如圖1和圖2所示，濾波器包括第一部10，第二部20，接地部03，第一耦合部30及第二耦合部40。
其中，第一部10設置於基板的第一層01，用於饋入訊號。第二部20設置於第一層01，用於輸出訊號。接地部03設置於基板的第二層02。第一耦合部30設置於第一層01，第一耦合部30與第一部10、第二部20電性連接，第一耦合部30通過貫孔與接地部03連接。第二耦合部40，設置於第一層01，第二耦合部40與第一部10、第二部20電性連接，耦合部40通過貫孔與接地部03連接。
在本實施方式中，基板為兩層的PCB，即第一層01在基板的一個表面，第二層02在基板的另一個表面。在其他實施方式中，基板亦可以採用多層PCB，其第一層01和第二層02可以在該基板的表面或內層，在此不做限定。
如圖1所示，在第一層01中，第一耦合部30與第二耦合部40相互平行。第一耦合部30與第二耦合部40沒有通過一些導體進行連接，它們之間存在間隙50。第一耦合部30包括第一分支31和第二分支32。第一分支31和第二分支32皆呈矩形，且相互平行，第一分支31和第二分支32也沒有通過一些導體進行連接。 第一分支31的長度與第二分支32的長度相同。第二耦合部40包括第三分支41和第四分支42，第三分支41和第四分支42皆呈矩形，且皆與第一分支31相互平行。第三分支41和第四分支42也沒有通過一些導體進行連接。第三分支41的長度和第四分支42的長度與第一分支31的長度相同。
在本實施方式中，為了使濾波器有更好的性能，優選地，濾波器還可以包括：第一方形部11，第二方形部12，第三方形部21及第四方形部22。在本實施方式中，各個方形部皆呈正方形。第一方形部11，第二方形部12，第三方形部21和第四方形部22皆用於進行阻抗匹配。
其中，第一方形部11的第一端與第一部10的第一端電性連接，第一方形部11的第二端通過第一微帶線13與第一分支31的第一端電性連接。第二方形部12的第一端與第一部10的第二端電性連接，第二方形部12的第二端通過第二微 帶線14與第三分支41的第一端電性連接。第三方形部21的第一端與第二部20的第一端電性連接，第三方形部21的第二端通過第三微帶線23與第一分支31的第二端電性連接。第四方形部22的第一端與第二部20的第二端電性連接，第四方形部22的第二端通過第四微帶線24與第三分支41的第二端電性連接。
在本實施方式中，第一微帶線13電性連接於第一方形部11的第二端的中點和第一分支31的第一端的中點之間。第二微帶線14電性連接於第二方形部12的第二端的中點和第三分支41的第一端的中點之間。第三微帶線23電性連接於第三方形部21的第二端的中點和第一分支31的第二端的中點之間。第四微帶線24電性連接於第四方形部22的第二端的中點和第三分支41的第二端的中點之間。
在本實施方式中，濾波器設置了四個用於連接接地部03的貫孔。 其中，第一貫孔321的孔壁電性連接於第二分支32的第一端和接地部03之間。第二貫孔322的孔壁電性連接於第二分支32的第二端和接地部03之間。第三貫孔421的孔壁電性連接於第四分支42的第一端和接地部03之間。第四貫孔422的孔壁電性連接於第四分支42的第二端和接地部03之間。
第一貫孔321在第一層01的中心與第二分支32的第一端的中點重合。第二貫孔322在第一層01的中心與第二分支32的第二端的中點重合。第三貫孔421在第一層01的中心與第四分支42的第一端的中點重合。第四貫孔422在第一層01的中心與第四分支42的第二端的中點重合。
請參閱圖3，圖3為本發明濾波器一實施方式的散射參數S21的量測圖。
從圖3可知，在曲線最低點時，即頻率點在5.163兆赫茲(GHz)時，濾波器能達到-47.880dB的水準，也就是說，當5G訊號經過該濾波器時，能夠很 好的傳導過去，其他頻段的訊號經過該濾波器時，並不能無損耗地傳輸過去，從而該濾波器適用於處理5G頻段的雜訊干擾。
此外，此濾波器可以設置在4毫米乘以6.4毫米的PCB面積中，所占空間非常小。本發明提供的濾波器，體積非常小，在有限的空間內展現了強大的濾波效能，既減小了頻段內的雜訊干擾，也有利於實現輕薄短小的產品設計。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種濾波器，設置於基板上，包括：第一部，設置於該基板的第一層，用於饋入訊號；第二部，設置於該第一層，用於輸出該訊號；接地部，設置於該基板的第二層；第一耦合部，設置於該第一層，該第一耦合部通過貫孔與該接地部連接；及第二耦合部，設置於該第一層，該第二耦合部通過該貫孔與該接地部連接；其中，該第一部的一端與該第一耦合部的一端電性連接，該第一部的另一端與該第二耦合部的一端電性連接；該第二部的一端與該第一耦合部的另一端電性連接，該第二部的另一端與。該第二耦合部的另一端電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之濾波器，其中，該第一耦合部與該第二耦合部相互平行。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之濾波器，其中，該第一耦合部包括第一分支和第二分支，該第一分支和該第二分支皆呈矩形，且相互平行。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之濾波器，其中，該第一分支的長度與該第二分支的長度相同。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之濾波器，其中，第二耦合部包括第三分支和第四分支，該第三分支和該第四分支皆呈矩形，且皆與該第一分支相互平行。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之濾波器，其中，該第三分支的長度和該第四分支的長度與該第一分支的長度相同。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之濾波器，該濾波器還包括：第一方形部，該第一方形部的第一端與該第一部的第一端電性連接，該第一方形部的第二端通過第一微帶線與該第一分支的第一端電性連接；第二方形部，該第二方形部的第一端與該第一部的第二端電性連接，該第二方形部的第二端通過第二微帶線與該第三分支的第一端電性連接；第三方形部，該第三方形部的第一端與該第二部的第一端電性連接，該第三方形部的第二端通過第三微帶線與該第一分支的第二端電性連接；及第四方形部，該第四方形部的第一端與該第二部的第二端電性連接，該第四方形部的第二端通過第四微帶線與該第三分支的第二端電性連接；其中，該第一方形部，該第二方形部，該第三方形部和該第四方形部皆用於進行阻抗匹配。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之濾波器，其中，第一微帶線電性連接於該第一方形部的第二端的中點和該第一分支的第一端的中點之間；第二微帶線電性連接於該第二方形部的第二端的中點和該第三分支的第一端的中點之間；第三微帶線電性連接於該第三方形部的第二端的中點和該第一分支的第二端的中點之間；及第四微帶線電性連接於該第四方形部的第二端的中點和該第三分支的第二端的中點之間。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之濾波器，其中，該貫孔包括：第一貫孔，該第一貫孔的孔壁電性連接於該第二分支的第一端和該接地部之間； 第二貫孔，該第二貫孔的孔壁電性連接於該第二分支的第二端和該接地部之間；第三貫孔，該第三貫孔的孔壁電性連接於該第四分支的第一端和該接地部之間；及第四貫孔，該第四貫孔的孔壁電性連接於該第四分支的第二端和該接地部之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之濾波器，其中：該第一貫孔在該第一層的中心與該第二分支的第一端的中點重合；該第二貫孔在該第一層的中心與該第二分支的第二端的中點重合；該第三貫孔在該第一層的中心與該第四分支的第一端的中點重合；及該第四貫孔在該第一層的中心與該第四分支的第二端的中點重合。
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