一种lc开关滤波器组分段滤波电路
阅读说明：本技术 一种lc开关滤波器组分段滤波电路 (LC switch filter bank segmented filter circuit ) 是由 刘文根 唐维 胡波 陈慧 付航 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：发明公开了一种LC开关滤波器组分段滤波电路,主要解决现有滤波器的滤波频段都是固定的,无法根据不同的抑制需求获得相应的滤波频率的问题。该滤波电路包括4个射频开关芯片U1、U2、U3、U4及频率段分别为20-80MHz,80-140MHz,140-250MHz,250-420MHz,420-710MHz,710-1220MHz,1.2-2GHz的滤波电路。通过上述设计,发明通过设置多频段的滤波电路,可通过射频开关选择对应的滤波频段。此技术于低频段方便调试,可根据不同抑制需求调出相应指标,成本低,且可通过开关选择实现较宽频率谐波拆分成多段窄带频率,通过LC滤波器实现谐波频率抑制,可灵活变通,根据自己实际需求实现分段选择,可应用多种场景,减低滤波器调试配置成本。因此,适宜推广应用。(The invention discloses a segmented filter circuit of an LC switch filter bank, which mainly solves the problem that the filter frequency band of the existing filter is fixed and the corresponding filter frequency can not be obtained according to different suppression requirements. The filter circuit comprises 4 radio frequency switch chips U1, U2, U3 and U4 and filter circuits with frequency sections of 20-80MHz, 80-140MHz, 140-250MHz, 250-420MHz, 420-710MHz, 710-1220MHz and 1.2-2GHz respectively. Through the design, the invention can select the corresponding filtering frequency band through the radio frequency switch by setting the filtering circuit with multiple frequency bands. The technology is convenient to debug in a low frequency band, can call corresponding indexes according to different suppression requirements, is low in cost, can realize the splitting of wider frequency harmonic waves into multiple sections of narrow-band frequencies through switch selection, realizes the suppression of harmonic frequencies through an LC filter, can be flexibly changed, realizes the segmentation selection according to the actual requirements, can be applied to various scenes, and reduces the debugging and configuration cost of the filter. Therefore, the method is suitable for popularization and application.)
技术领域
发明涉及一种滤波电路，具体地说，是涉及一种LC开关滤波器组分段滤波电路。
背景技术
LC开关滤波器也称为无源滤波器，采用集总混合参数设计，具有体积小、重量轻、性能稳定可靠等特点。广泛应用于谐波抑制及本底噪声改善，一般适用于高频信号滤波，以减少干扰信号。LC开关滤波器组分段滤波在电路中可进行选择滤波，根据不同频率的输入，通过不同的信号，从而达到选择滤波的目的。
LC滤波器之所以称为无源滤波器，就是该装置不需要额外提供电源。LC 滤波器一般是由电容、电感组合而成，与谐波源并联，除去滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。滤波器按照通带特性分类有：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器。电感在电路最常见的作用就是与电容一起，组成LC滤波电路。电容具有“阻直流，通交流”的功能，电感具有“通直流，阻交流，通低频，阻高频”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路，那么，交流干扰信号大部分将被电感阻止吸收变成磁感和热能，剩下的大部分将被电容旁路到地，这就可以抑制干扰信号的作用，再输出就获得比较纯净的直流电流。
传统滤波器的滤波频段都是固定的，无法根据不同的抑制需求获得相应的滤波频率，对于需要多频段的调试设备而言，滤波器配置成本高。
发明内容
发明的目的在于提供一种LC开关滤波器组分段滤波电路，主要解决现有滤波器的滤波频段都是固定的，无法根据不同的抑制需求获得相应的滤波频率的问题。
为实现上述目的，发明采用的技术方案如下：
一种LC开关滤波器组分段滤波电路，包括4个射频开关芯片U1、U2、U3、 U4及频率段分别为20-80MHz，80-140MHz，140-250MHz，250-420MHz， 420-710MHz，710-1220MHz，1.2-2GHz的滤波电路；
所述频率段为80-140MHz，140-250MHz，250-420MHz的滤波电路连接于两个射频开关芯片U1、U2之间，且电路拓扑结构相同，电路元件参数不同；
所述频率段为20-80MHz，420-710MHz，710-1220MHz，1.2-2GHz的滤波电路连接于另两个射频开关芯片U3、U4之间；其中，射频开关芯片U1、U3 相连。
进一步地，所述射频开关芯片U1、U2的型号为HMC24LP3；所述频率段为80-140MHz的滤波电路包括与射频开关芯片U1的RF1引脚相连的电阻R336，与开关芯片U2的RF4引脚相连的电阻R337，以及交替设置并连接于电阻R336、电阻R337之间的多个电容、LC滤波电路。
进一步地，所述射频开关芯片U3的型号为XND42482MQI，射频开关芯片 U4的型号为HMC252AQS24E；其中，射频开关芯片U3的RF8引脚经电容C190 与射频开关芯片U1的RFC引脚相连。
进一步地，所述频率段为20-80MHz的滤波电路包括与射频开关芯片U3的 RF4引脚相连的电阻R672，串联后一端与电阻C672另一端相连的电感L200、 L201、L204，分别并联于电感L200、L201、L204两端的电容C668、C669、C670，一端分别与电感L200、L201、L204输入端相连且另一端接地的电容C676、C678、 C675，一端与电感L204的输出端相连且另一端接地的电感L211，并联于电感 L211两端的电容C674，一端与电感L204的输出端相连的电容C673，一端与电容C673的另一端相连且另一端接地的电感L218，以及与电容C673、电感L218的公共端相连的电容C671；电容C671的另一端经电阻R345与射频开关芯片 U4的RF2引脚相连。
进一步地，所述频率段为420-710MHz的滤波电路包括与射频开关芯片U3 的RF6引脚相连的电阻R372，与电阻R372的另一端相连的电容C427，与电容 C427的另一端相连的电感L129、电容C453，与电容C453另一端相连的电感 L128、L130，并联于电感L128两端的电容C520，与电感L128另一端相连的电感L134、电容C490，与电容C490另一端相连的电感L139、低通滤波器F166，以及与低通滤波器F166另一端相连的电容C459，电容C459的另一端经电阻 R373与射频开关芯片U4的RF4引脚相连；其中，电感L129、L130、L134、 L139的另一端接地。
进一步地，所述频率段为710-1220MHz的滤波电路包括与射频开关芯片 U3的RF5引脚相连的电阻R374，与电阻R374的另一端相连的电容C524，与电容C524的另一端相连的低通滤波器F154，与低通滤波器F154另一端相连的电容C459的电感L142、电容C526，与电容C526另一端相连的电感L191、L141，并联于电感L141两端的电容C644，与电感L141另一端相连的电感L197、电容C628，与电容C628另一端相连的电感L198、低通滤波器F155，以及与低通滤波器F155另一端相连的电容C527，电容C527的另一端经电阻R375与射频开关芯片U4的RF3引脚相连；其中，电感L142、L191、L197、L198的另一端接地。
进一步地，所述频率段为1.2-2GHz的滤波电路包括与射频开关芯片U3的 RF7引脚相连的电阻R370，与电阻R370的另一端相连的电容C362，与电容C362 的另一端相连的电容C363、电感L125，一端与电感L125的另一端相连且另一端接地的电容C384，与电容C363的另一端相连的电容C364、电感L126，一端与电感L126的另一端相连且另一端接地的电容C389，与电容C363的另一端相连的电容C367、电感L127，一端与电感L127的另一端相连且另一端接地的电容C389，与电容C390的另一端相连的电容C368，串联后一端与电容C368的另一端相连的电感L121、L122、L123、L124、电容C381，分别对应并联于电感L121、L122、L123、L123的电容C369、C370、C372、C373，一端分别对应连接于电感L121、L122、L123、L123输入端且另一端接地的电容C391、C393、C394、C395，以及连接于电感L124的输出端且另一端接地的电容C426；其中，电容C381的另一端经电阻R371与射频开关芯片U4的RF5引脚相连。
与现有技术相比，发明具有以下有益效果：
发明通过设置多频段的滤波电路，可通过射频开关选择对应的滤波频段。此技术于低频段方便调试，可根据不同抑制需求调出相应指标，成本低，且可通过开关选择实现较宽频率谐波拆分成多段窄带频率，通过LC滤波器实现谐波频率抑制，可灵活变通，根据自己实际需求实现分段选择，可应用多种场景。减低滤波器调试配置成本。
附图说明
图1为发明中频率段为80-140MHz，140-250MHz，250-420MHz的滤波电路原理图。
图2为发明中射频开关芯片U3的电路连接原理图。
图3为发明中射频开关芯片U4的电路连接原理图。
图4为发明中频率段为20-80MHz的滤波电路原理图。
图5为发明中频率段为710-1220MHz的滤波电路原理图。
图6为发明中频率段为420-710MHz的滤波电路原理图。
图7为发明中频率段为1.2-2GHz的滤波电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对发明作进一步说明，发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
如图1～7所示，发明公开的一种LC开关滤波器组分段滤波电路，包括4 个射频开关芯片U1、U2、U3、U4及频率段分别为20-80MHz，80-140MHz， 140-250MHz，250-420MHz，420-710MHz，710-1220MHz，1.2-2GHz的滤波电路。使用时根据需求导通所需要的频率段电路，便能获取相应的滤波后的信号。
在本实施例中，所述频率段为80-140MHz，140-250MHz，250-420MHz的滤波电路连接于两个射频开关芯片U1、U2之间，且电路拓扑结构相同，电路元件参数不同；即电路中的电感值与电容值不同，具体参数大小可通过计算调试计算即得到。其中，所述射频开关芯片U1、U2的型号为HMC24LP3；所述频率段为80-140MHz的滤波电路包括与射频开关芯片U1的RF1引脚相连的电阻R336，与开关芯片U2的RF4引脚相连的电阻R337，以及交替设置并连接于电阻R336、电阻R337之间的多个电容、LC滤波电路。
所述频率段为20-80MHz，420-710MHz，710-1220MHz，1.2-2GHz的滤波电路连接于另两个射频开关芯片U3、U4之间；其中，射频开关芯片U1、U3 相连。
在本实施例中，所述射频开关芯片U3的型号为XND42482MQI，射频开关芯片U4的型号为HMC252AQS24E；其中，射频开关芯片U3的RF8引脚经电容C190与射频开关芯片U1的RFC引脚相连。
在本实施例中，所述频率段为20-80MHz的滤波电路包括与射频开关芯片 U3的RF4引脚相连的电阻R672，串联后一端与电阻C672另一端相连的电感 L200、L201、L204，分别并联于电感L200、L201、L204两端的电容C668、C669、 C670，一端分别与电感L200、L201、L204输入端相连且另一端接地的电容C676、 C678、C675，一端与电感L204的输出端相连且另一端接地的电感L211，并联于电感L211两端的电容C674，一端与电感L204的输出端相连的电容C673，一端与电容C673的另一端相连且另一端接地的电感L218，以及与电容C673、电感L218的公共端相连的电容C671；电容C671的另一端经电阻R345与射频开关芯片U4的RF2引脚相连。
在本实施例中，所述频率段为420-710MHz的滤波电路包括与射频开关芯片 U3的RF6引脚相连的电阻R372，与电阻R372的另一端相连的电容C427，与电容C427的另一端相连的电感L129、电容C453，与电容C453另一端相连的电感L128、L130，并联于电感L128两端的电容C520，与电感L128另一端相连的电感L134、电容C490，与电容C490另一端相连的电感L139、低通滤波器F166，以及与低通滤波器F166另一端相连的电容C459，电容C459的另一端经电阻R373与射频开关芯片U4的RF4引脚相连；其中，电感L129、L130、L134、 L139的另一端接地。
在本实施例中，所述频率段为710-1220MHz的滤波电路包括与射频开关芯片U3的RF5引脚相连的电阻R374，与电阻R374的另一端相连的电容C524，与电容C524的另一端相连的低通滤波器F154，与低通滤波器F154另一端相连的电容C459的电感L142、电容C526，与电容C526另一端相连的电感L191、 L141，并联于电感L141两端的电容C644，与电感L141另一端相连的电感L197、电容C628，与电容C628另一端相连的电感L198、低通滤波器F155，以及与低通滤波器F155另一端相连的电容C527，电容C527的另一端经电阻R375与射频开关芯片U4的RF3引脚相连；其中，电感L142、L191、L197、L198的另一端接地。
在本实施例中，所述频率段为1.2-2GHz的滤波电路包括与射频开关芯片 U3的RF7引脚相连的电阻R370，与电阻R370的另一端相连的电容C362，与电容C362的另一端相连的电容C363、电感L125，一端与电感L125的另一端相连且另一端接地的电容C384，与电容C363的另一端相连的电容C364、电感 L126，一端与电感L126的另一端相连且另一端接地的电容C389，与电容C363 的另一端相连的电容C367、电感L127，一端与电感L127的另一端相连且另一端接地的电容C389，与电容C390的另一端相连的电容C368，串联后一端与电容C368的另一端相连的电感L121、L122、L123、L124、电容C381，分别对应并联于电感L121、L122、L123、L123的电容C369、C370、C372、C373，一端分别对应连接于电感L121、L122、L123、L123输入端且另一端接地的电容 C391、C393、C394、C395，以及连接于电感L124的输出端且另一端接地的电容C426；其中，电容C381的另一端经电阻R371与射频开关芯片U4的RF5引脚相连。
此外，在发明中，所述射频开关芯片U1、U2、U3、U4的供电端均设置有电源滤波器，实现对射频芯片的稳定供电，使电路工作更加稳定。
通过上述设计，发明通过设置多频段的滤波电路，可通过射频开关选择对应的滤波频段。此技术于低频段方便调试，可根据不同抑制需求调出相应指标，成本低，且可通过开关选择实现较宽频率谐波拆分成多段窄带频率，通过LC滤波器实现谐波频率抑制，可灵活变通，根据自己实际需求实现分段选择，可应用多种场景，减低滤波器调试配置成本。因此，与现有技术相比，发明具有实质性的特点和进步。
上述实施例仅为发明的优选实施方式之一，不应当用于限制发明的保护范围，但凡在发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与发明一致的，均应当包含在发明的保护范围之内。
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