本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器。

背景技術(shù)：

1、隨著信息產(chǎn)業(yè)和無線通信系統(tǒng)的高速發(fā)展，射頻前端需要足夠的動(dòng)態(tài)范圍才能在多頻段正常工作。在不同的使用場景需要濾波器模塊對不同頻段進(jìn)行選擇，因此擁有強(qiáng)大可重構(gòu)能力的濾波器更受青睞。集成寬帶有源器件，窄帶無源器件等傳統(tǒng)可重構(gòu)方案大多采用多通道并行結(jié)構(gòu)，通過開關(guān)選擇元器件實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)。這種方案的缺點(diǎn)十分明顯，整個(gè)模塊涉及器件眾多，而多數(shù)場景只需要單一頻段進(jìn)行通信，很容易導(dǎo)致硬件資源的浪費(fèi)和成本的增加。因此可重構(gòu)的，低成本，小型化的器件越來越受歡迎，是目前射頻可重構(gòu)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2、公開專利202211703631.0，專利名稱為“基于硅通孔技術(shù)的傳輸零點(diǎn)可調(diào)濾波器”的專利提出了一種具有高集成度且?guī)庖种铺匦院屯◣?nèi)特性良好的三位堆疊形式的濾波器，但其不能實(shí)現(xiàn)傳輸零點(diǎn)的連續(xù)可調(diào)。

3、pingyue?song等研究學(xué)者在ieee?journal?of?solid-state?circuits上發(fā)表一篇題為“rf?filter?synthesis?based?on?passively?coupled?n-path?resonators”的論文，文中提出一種n通道濾波器，通過引入螺旋電感避免了電荷共享，不僅實(shí)現(xiàn)了寬范圍變化還提高了頻率選擇性。但其涉及模塊眾多，難以實(shí)現(xiàn)小型化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

2、本發(fā)明提供了一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，包括：

3、諧振電路、控制電路和濾波器電路；其中，

4、所述諧振電路和控制電路構(gòu)成磁耦合諧振器；

5、所述磁耦合諧振器，用于產(chǎn)生可調(diào)諧零點(diǎn)；

6、所述濾波器電路，基于所述可調(diào)諧零點(diǎn)確定自身通帶寬度，結(jié)合所述磁耦合諧振器，對輸入信號進(jìn)行濾波處理，輸出濾波后的信號；

7、其中，通過改變控制電路的控制電壓，以改變所述可調(diào)諧零點(diǎn)，使所述低通濾波器的通帶寬度改變，從而實(shí)現(xiàn)所述低通濾波器的帶寬重構(gòu)。

8、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，諧振電路，包括：

9、電感l(wèi)1和電容c1；其中，

10、所述電感l(wèi)1的第一端與所述濾波器電路的輸入端連接，第二端與所述電容c1的第一端連接；

11、所述電容c1通過第二端接地。

12、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制電路，包括：

13、電感l(wèi)2、控制電源vc、電阻rl2和電阻rs2；其中，

14、所述電感l(wèi)2的第一端與所述控制電源vc的第一端連接，第二端與所述電阻rl2的第一端連接；

15、所述控制電源vc的第二端與所述電阻rs2的第一端連接；

16、所述電阻rl2的第二端接地；

17、所述電阻rs2的第二端接地。

18、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電感l(wèi)1和所述電感l(wèi)2相互耦合，構(gòu)成可調(diào)諧電感。

19、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過改變控制電路的控制電壓，以改變所述可調(diào)諧零點(diǎn)，包括：

20、通過改變控制電源vc的控制電壓，改變控制電源和電源的電壓之比β，改變所述電感l(wèi)2中電流，使得耦合進(jìn)電感l(wèi)1的電流發(fā)生變化，以改變所述可調(diào)諧零點(diǎn)。

21、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制電源vc的頻率與所述輸入信號的頻率相同。

22、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，濾波器電路，包括：

23、電感l(wèi)3、電容c2、電容c3和電容c4；其中，

24、所述電感l(wèi)3的第一端所述電容c2的第一端連接，第二端與所述電容c4的第一端連接；

25、所述電容c2的第一端作為所述濾波器電路的輸入端，第二端接地；

26、所述電容c3的第一端與所述電感l(wèi)3的第一端連接，第二端與所述電感l(wèi)3的第二端連接；

27、所述電容c4的第一端作為所述濾波器電路的輸出端，第二端接地。

28、在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，帶寬可重構(gòu)的低通濾波器由所述磁耦合諧振器和所述濾波器電路級聯(lián)構(gòu)成。

29、本發(fā)明的有益效果：

30、本發(fā)明所提供的方案中，利用諧振電路和控制電路構(gòu)成磁耦合諧振器，只需要改變磁耦合諧振器所引入的控制電壓，就能夠改變低通濾波器的通帶寬度，且具有較大的重構(gòu)范圍；該磁耦合諧振器僅使用較少的版圖面積就實(shí)現(xiàn)了可重構(gòu)的功能；進(jìn)一步地，由于僅采用無源器件，器件寄生電阻較小，對信號產(chǎn)生的損耗較低，且寬帶外由兩個(gè)零點(diǎn)抑制阻帶，具有較好的帶外抑制作用。

技術(shù)特征：

1.一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，其特征在于，所述諧振電路，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，其特征在于，所述控制電路，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，其特征在于，所述電感l(wèi)1和所述電感l(wèi)2相互耦合，構(gòu)成可調(diào)諧電感。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，其特征在于，所述通過改變控制電路的控制電壓，以改變所述可調(diào)諧零點(diǎn)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，其特征在于，所述控制電源vc的頻率與所述輸入信號的頻率相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，其特征在于，所述濾波器電路，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，其特征在于，所述帶寬可重構(gòu)的低通濾波器由所述磁耦合諧振器和所述濾波器電路級聯(lián)構(gòu)成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種帶寬可重構(gòu)的低通濾波器，包括：諧振電路、控制電路和濾波器電路；其中，諧振電路和控制電路構(gòu)成磁耦合諧振器；磁耦合諧振器，用于產(chǎn)生可調(diào)諧零點(diǎn)改變?yōu)V波器的通帶；濾波器電路基于磁耦合諧振器產(chǎn)生的可調(diào)諧零點(diǎn)，通帶發(fā)生改變，具體由可調(diào)諧零點(diǎn)決定通帶范圍；通過改變控制電路的控制電壓，以改變可調(diào)諧零點(diǎn)，使低通濾波器的通帶寬度改變，從而實(shí)現(xiàn)低通濾波器的重構(gòu)。本發(fā)明利用諧振電路和控制電路構(gòu)成磁耦合諧振器，只需要改變磁耦合諧振器所引入的控制電壓，就能夠改變?yōu)V波器的通帶寬度，且具有較大的重構(gòu)范圍；該磁耦合諧振器僅使用較少的版圖面積就實(shí)現(xiàn)了帶寬重構(gòu)的功能。

技術(shù)研發(fā)人員：單光寶,王瑞昕,鄭彥文,李國良
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15