專利名稱：單端至平衡帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種單端至平衡帶通濾波器(Single-to-balanced Band Pass Filter)，尤指一種用來防止噪聲干擾的單端至平衡帶通濾波器
背景技術(shù)：
請參閱圖1，其圖示一種一般的平衡至非平衡轉(zhuǎn)換電路21。平衡至非平衡轉(zhuǎn)換電路21包含電容C1、C2、C3、C4、及微帶線22、23、24、25。微帶線22、23、24、25具有端點22a、 22b、23a、23b、24a、24b、25a、25b。電容Cl、C2、C3、C4皆電連接至接地端G。平衡至非平衡轉(zhuǎn)換電路21另包含二個平衡端26及27、非平衡端28、及開路端29。平衡至非平衡轉(zhuǎn)換電路21用來將平衡端26及27輸入的平衡信號在非平衡端28轉(zhuǎn)換為非平衡信號。圖1所示的平衡至非平衡轉(zhuǎn)換電路21很容易受到由接地端G耦合的噪聲的影響而發(fā)生錯誤的運作，其中所述噪聲主要包含共模信號(Common-mode Signal)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種可防止噪聲干擾的單端至平衡帶通濾波器。所述單端至平衡帶通濾波器包含第一級電路、第二級電路、及第三級電路。所述第一級電路包含第一電感及第二電感。所述第一電感的第一端耦接于單端埠。所述第二電感耦接于所述第一電感。所述第二級電路包含第三電感及第一電容。所述第三電感與所述第一電感及所述第二電感間各自具有電感耦合。所述第一電容耦接于所述第三電感。所述第三級電路包含第四電感及第二電容。所述第四電感與所述第三電感間具有電感耦合。所述第二電容以并聯(lián)方式耦接于所述第四電感。所述第二級電路與所述第三級電路皆未接地。


圖1圖示一種一般的平衡至非平衡轉(zhuǎn)換電路。圖2為本發(fā)明的第一實施例所公開的單端至平衡帶通濾波器的示意圖。圖3，其為本發(fā)明的第二實施例所公開的單端至平衡帶通濾波器的示意圖。圖4為圖2及圖3所示單端至平衡帶通濾波器100及200輸出的平衡信號中帶有的差分頻率響應(yīng)及共模頻率響應(yīng)的示意圖。圖5與圖6圖示了由圖2所示單端至平衡帶通濾波器改進(jìn)產(chǎn)生的二種單端至平衡帶通濾波器。圖7與圖8圖示了由圖3所示單端至平衡帶通濾波器改進(jìn)產(chǎn)生的二種單端至平衡帶通濾波器。其中，附圖標(biāo)記說明如下100、110、120、200、210、220單端至平衡帶通濾波器102、112、122、202、212、222第一級電路104、114、124、204、214、224第二級電路
106、116、126、206、216、226第三級電路21平衡至非平衡轉(zhuǎn)換電路22、23、24、25微帶線22a、22b、23a、23b、24a、24b、25a、端點25b、Tl、T31、T3226、27平衡端28非平衡端29開路端C1、C2、C3、C4、C11、C12、C31、電容C32G接地端L11、L12、L2、L3、L31、L32電感K11、K12、K2直接電感耦合K3UK32非直接電感耦合R_diff差分頻率響應(yīng)R_common共模頻率響應(yīng)
具體實施例方式本發(fā)明公開一種單端至平衡帶通濾波器，用來避免被共模信號帶來的噪聲所影響。所述單端至平衡帶通濾波器所包含的部份級電路并未接地，因此噪聲沒有可直接影響所述單端至平衡帶通濾波器的有效路徑。請參閱圖2，其為本發(fā)明的第一實施例所公開的單端至平衡帶通濾波器100的示意圖。單端至平衡帶通濾波器100包含第一級電路102、第二級電路104、及第三級電路106。第一級電路102用來在端點Tl接收單端信號。第一級電路102包含第一電感Lll 與第二電感L12、及第一電容Cll與第二電容C12。第一電感Lll的第一端耦接于端點Tl。 第二電感L12的第一端耦接于第一電感Lll的第二端。第一電容Cll的第一端耦接于第電感Lll的所述第一端，且第一電容Cll的第二端接地。第二電容C12的第一端耦接于第二電感L12的所述第二端，且第二電容C12的第二端接地。第二級電路104包含第三電感L2與第三電容C2。第三電感L2并聯(lián)耦接于第三電容C2。第三電感L2與第一電感Lll及第二電感L12間各自具有直接電感耦合(Direct Inductive Coupling)，并以電感耦合Kll及K12的方式各自圖示于圖2。電感耦合Kll及 K12各自用來將信號由第一電感Lll及第二電感L12轉(zhuǎn)換至第三電感L2。第三級電路106包含有第四電感L3及第二電容C3。第四電感L3并聯(lián)耦接于第二電容C3。第四電感L3與第三電感L2間具有電感耦合K2，以將信號由第二級電路104轉(zhuǎn)換至第三級電路106。 單端至平衡帶通濾波器100用來輸出平衡信號于端點T31及端點T32，其中端點 T31位于第四電感L3的第一端，且端點T32位于第四電感L3的第二端。第二級電路104與第三級電路106皆未接地。因此，當(dāng)所述單端信號被第一級電路102所接收且被第二級電路104與第三級電路106所轉(zhuǎn)換時，第二級電路104與第三級電路106皆隔絕于噪聲。再者，第二級電路104的質(zhì)量因子(Quality Factor)也會因其未接地而提升，且第二級電路104的質(zhì)量因子在單端至平衡帶通濾波器100整體的質(zhì)量因子中占有最重要的影響力；因此直接提升第二級電路104的質(zhì)量因子可大幅度的提升單端至平衡帶通濾波器100的整體質(zhì)量因子。在單端至平衡帶通濾波器100中亦具有非直接電感耦合(Indirect Inductive Coupling)。舉例來說，第一電感Lll與第四電感L3間具有第一非直接電感耦合K31，且第二電感L12與第四電感L3間具有第二非直接電感耦合K32。非直接電感耦合K31與K32 用來在單端至平衡帶通濾波器100的通帶(Pass Band)周圍提供傳輸零點(Transmission Zero)，以在單端至平衡帶通濾波器100的差分模式(Differential Mode)中改進(jìn)邊帶衰減 (Side Band Attenuation)的現(xiàn)象，并削減共模信號的信號強度。 請參閱圖3，其為本發(fā)明的第二實施例所公開的單端至平衡帶通濾波器200的示意圖。單端至平衡帶通濾波器200包含第一級電路202、第二級電路204、及第三級電路206。 如圖3所示，單端至平衡帶通濾波器100與200間具有相同的組件與組件間耦合關(guān)系，故單端至平衡帶通濾波器200中與單端至平衡帶通濾波器100相同的組件及組件間耦合關(guān)系不再另行贅述。第一級電路202包含有第一電感L11、第二電感L12、及第一電容Cl。第一電感Lll 的第一端耦接于端點Tl，以接收單端信號，且第一電感Lll的第二端接地。第一電容Cl的第一端耦接于第一電感Lll的所述第一端。第二電感L12的第一端耦接于第一電容Cl的第二端，且第二電感L12的第二端接地。單端至平衡帶通濾波器100及200具有相同的非直接耦合及對應(yīng)功效，故單端至平衡帶通濾波器200中與單端至平衡帶通濾波器100重復(fù)的非直接耦合不另在此贅述。 請參閱圖4，其為圖2及圖3所示單端至平衡帶通濾波器100及200輸出的平衡信號中帶有的差分頻率響應(yīng)R_diff及共模頻率響應(yīng)[common的示意圖。如圖4所示，所述平衡信號的傳輸零點與通帶落在2GHz至3GHz間，其中共模頻率響應(yīng)[common的信號強度相較于差分頻率響應(yīng)R_diff的信號強度為可忽略的。圖2及圖3所示的非直接電感耦合 K31及K32用來產(chǎn)生上述的傳輸零點，以改進(jìn)差分模式中邊帶衰減的現(xiàn)象，并削減共模頻率響應(yīng)[common的信號強度。因此，圖2及圖3所示的單端至平衡帶通濾波器100及200可有效防止共模信號所帶來的噪聲干擾。圖5至圖8圖示了本發(fā)明的部分實施例。圖5與圖6圖示了由圖2所示單端至平衡帶通濾波器100改進(jìn)產(chǎn)生的單端至平衡帶通濾波器110及120。圖7與圖8圖示了由圖 3所示單端至平衡帶通濾波器200改進(jìn)產(chǎn)生的單端至平衡帶通濾波器210及220。圖5中，單端至平衡帶通濾波器110包含第一級電路112、第二級電路114、及第三級電路116。第一級電路112、第二級電路114、及第三級電路116包含了圖2中單端至平衡帶通濾波器100的所有組件、相同的組件耦合關(guān)系、及相同的直接/非直接電感耦合。除此以外，第三級電路116另外包含第四電容C31及第五電容C32。第四電容C31的第一端耦接于第四電感L3的第一端，且第四電容C31的第二端耦接于端點T31。第五電容C32的第一端耦接于第四電感L3的第二端，且第五電容C32的第二端耦接于端點T32。第四電容C31及第五電容C32必須在單端至平衡帶通濾波器110中形成阻抗匹配(Impedance Matching)， 使得在端點T31及T32輸出的平衡信號得以保持其平衡狀態(tài)。同理，在圖6中，單端至平衡帶通濾波器120包含 第一級電路122、第二級電路124、及第三級電路126。第一級電路122、 第二級電路124、及第三級電路126亦包含了單端至平衡帶通濾波器100中所有的組件、相同的組件耦合關(guān)系、及相同的直接/非直接電感耦合。第三級電路126另包含第五電感L31 及第六電感L32。第五電感L31的第一端耦接于第四電感L3的第一端，且第五電感L31的第二端耦接于端點T31。第六電感L32的第一端耦接于第四電感L3的第二端，且第六電感 L32的第二端耦接于端點T32。第五電感L31與第六電感L32亦須在單端至平衡帶通濾波器120中形成阻抗匹配。在圖7中，單端至平衡帶通濾波器210包含第一級電路212、第二級電路214、及第三級電路216。第一級電路212、第二級電路214、及第三級電路216包含單端至平衡帶通濾波器200的所有組件、相同的組件耦合關(guān)系、及相同的直接/非直接電感耦合。第三級電路216另包含電感L31與L32，其中電感L31及L32的耦接方式與圖6中所示的電感L31及 L32相同，故不再另外贅述。同理，單端至平衡帶通濾波器220包含第一級電路222、第二級電路224、及第三級電路226。第一級電路222、第二級電路224、及第三級電路226包含單端至平衡帶通濾波器200的所有組件、相同的組件耦合關(guān)系、及相同的直接/非直接電感耦合。第三級電路226另包含電容C31及C32，且電容C31及C32的耦接方式與圖5所示的電容C31及C32相同，因此不再重復(fù)贅述。本發(fā)明公開一種單端至平衡帶通濾波器，以防止噪聲干擾。所述單端至平衡帶通濾波器的第一級電路因接收單端信號而接地，然而所述單端至平衡帶通濾波器的第二級電路與第三級電路皆未接地，使得噪聲無法找到有效的路徑來影響所述單端至平衡帶通濾波器，且?guī)в性肼暤墓材Ｐ盘枏姸纫矔虼吮幌鳒p。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種單端至平衡帶通濾波器，包含 第一級電路，包含第一電感，其第一端耦接于單端埠；及第二電感，耦接于所述第一電感； 第二級電路，包含第三電感，與所述第一電感及所述第二電感間各自具有電感耦合；及第一電容，耦接于所述第三電感 ’及第三級電路，包含第四電感，與所述第三電感間具有電感耦合；及第二電容，以并聯(lián)方式耦接于所述第四電感； 其中所述第二級電路與所述第三級電路皆未接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一級電路另包含第三電容，其第一端耦接于所述第一電感的所述第一端，且所述第三電容的第二端接地；及第四電容，其第一端耦接于所述第二電感，且所述第四電容的第二端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一電感與所述第三電感間所具有的所述電感耦合、所述第二電感與所述第三電感間所具有的所述電感耦合、及所述第三電感與所述第四電感間所具有的所述電感耦合，皆為直接電感耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一電感與所述第四電感間具有第一非直接電感耦合，且所述第二電感與所述第四電感間具有第二非直接電感耦
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一級電路另包含第三電容，其第一端耦接于所述第一電感的所述第一端，且所述第三電容的第二端耦接于所述第二電感的第一端；其中所述第一電感的第二端接地，且所述第二電感的第二端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一電感與所述第三電感間的所述電感耦合、所述第二電感與所述第三電感間的所述電感耦合、及所述第三電感與所述第四電感間的所述電感耦合，皆為直接電感耦合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一電感與所述第四電感間具有第一非直接電感耦合，且所述第二電感與所述第四電感間具有第二非直接電感耦
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第三級電路另包含 第三電容，其第一端耦接于所述第四電感的第一端；及第四電容，其第一端耦接于所述第四電感的第二端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一電感與所述第三電感間的所述電感耦合、所述第二電感與所述第三電感間的所述電感耦合、及所述第三電感與所述第四電感間的所述電感耦合，皆為直接電感耦合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一電感與所述第四電感間具有第一非直接電感耦合，且所述第二電感與所述第四電感間具有第二非直接電感耦合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第三電容與第四電容以彼此間形成阻抗相配的方式設(shè)置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第三級電路另包含 第五電感，其第一端耦接于所述第四電感的第一端；及第六電感，其第一端耦接于所述第四電感的第二端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一電感與所述第三電感間的所述電感耦合、所述第二電感與所述第三電感間的所述電感耦合、及所述第三電感與所述第四電感間的所述電感耦合，皆為直接電感耦合。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第一電感與所述第四電感間具有第一非直接電感耦合，且所述第二電感與所述第四電感間具有第二非直接電感耦合。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的單端至平衡帶通濾波器，其中所述第五電感與第六電感以彼此間形成阻抗相配的方式設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單端至平衡帶通濾波器。借由使單端至平衡帶通濾波器的第二級電路與第三級電路皆不接地，噪聲無法找到有效的路徑來影響單端至平衡帶通濾波器，且單端至平衡帶通濾波器所輸出的平衡信號中帶有噪聲的共模信號強度也會因此被削減。
文檔編號H03H7/12GK102386873SQ201110224959
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者莊嘉成 申請人:乾坤科技股份有限公司