二次諧波抑制裝置的製作方法
2023-05-04 06:16:36 2
專利名稱：二次諧波抑制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種二次諧波抑制裝置，尤其是一種用於實現TD-SCDMA用戶終端的二次諧波抑制裝置。
背景技術：
在3GPP TS 34.122第6.8.2.2節中規定，TD-SCDMA用戶終端的雜散輻射在2.170-12.75GHz範圍內，在1MHz測量帶寬下要小於-47dBm。由於功率放大器和其它器件的非線性，在滿功率發射時，發射信號的諧波構成比較大雜散信號，其中尤其以二次諧波(頻率範圍4020-4050MHz)最大，很有可能超標，所以有必要對二次諧波加以抑制。目前最常用的方法是在功放後級加上一個表貼的低通濾波器，濾掉二次諧波。
以日本村田製作所的單片低通濾波器LFL152G01為例，它專為TD-SCDMA用戶終端設計，尺寸1.0mm*0.5mm，可以實現對TD-SCDMA信號的二次諧波和高次諧波較好的抑制。但是，採用這種貼片濾波器需要增加方案中的元器件數量，無疑會增加成本。
另外，一般表貼低通濾波器的帶內損耗大約有0.5dB，這無疑會降低輸出功率，增加終端的功耗。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種二次諧波抑制裝置，可在不增加電路元器件的情況下實現二次諧波的有效抑制。
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種二次諧波抑制裝置，該二次諧波的抑制裝置採用印製板電路上的傳輸電路實現，是在傳輸線上並聯一段終端短路的射頻分支線電路，分支線電路的電長度L滿足L＝n×λ/2+λ4，其中λ為載波波長，n為零或正整數。
進一步地，分支線並聯在連接隔離器和射頻開關的傳輸線上。
進一步地，分支線並聯在連接射頻開關和射頻測試座的傳輸線上。
進一步地，該抑制裝置採用多層電路板實現。
進一步地，該抑制裝置的分支線採用帶狀線實現。
進一步地，傳輸線是微帶線走第一層，分支線是帶狀線走第二層，第三層鋪地，第一層的傳輸線和第二層的分支線通過第一層到第二層的雷射盲孔連接。
進一步地，分支帶狀線末端對應第一層鋪地處有一個第一層到第二層的雷射盲孔，以保證可靠接地。
進一步地，該抑制裝置的分支線採用微帶線實現。
進一步地，傳輸線和分支線都是走第一層的微帶線，第二層在傳輸線下面挖空、分支線下面鋪地。
進一步地，分支微帶線末端有一個第一層到第二層的雷射盲孔，以保證可靠接地。
本實用新型與採用貼片濾波器實現二次諧波的抑制裝置相比，全部利用PCB電路實現，沒有額外成本，從而在方案中省掉了一個表貼低通濾波器，可以節省物料成本；同時PCB電路的加工可靠性要遠遠高於表貼器件的可靠性，本裝置減少了元器件數量，提高整個電路的可靠性。該裝置中所用的傳輸線，可以根據實際電路板的布局靈活的選用帶狀線或微帶線來實現。
圖1是本實用新型實施例二次諧波抑制裝置的微波電路示意圖。
圖2是圖1裝置中的分支線採用帶狀線實現的示例電路圖。
圖3是圖1裝置中的分支線採用微帶線實現的示例電路圖。
圖4是本實用新型二次諧波抑制裝置應用在TD-SCDMA終端中的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作詳細的說明圖1是本實用新型實施例二次諧波抑制裝置的電路示意圖。該抑制裝置是在傳輸線1上T形結2處並聯一段終端短路的射頻分支線3實現。
分支線3的電長度L需要滿足下式L＝n×λ/2+λ/4其中λ為載波波長，n為零或正整數。
根據以上公式，分支線3的電長度可以為載波信號的二分之一波長，或四分之三波長等。如此，根據載波的本身的特性，分支線3在T形結2處對於載波的二次諧波等效為短路，信號全部被反射回去，而對於載波信號來說，在分支線的T形結處等效為開路，不影響信號傳輸，從而實現了對二次諧波信號的抑制。
以下以分支線3的電長度是傳輸線1載波信號的四分之一波長為例進行說明，對於載波的二次諧波，這段分支線3的電長度是二分之一波長，這樣這段分支線3對傳輸線1的載波信號是等效電路，對載波的二次諧波是等效短路。
本實施例抑制裝置利用常用的多層PCB實現中，抑制裝置中的分支線3可以根據實際電路板的布局靈活的選用帶狀線或微帶線來實現。
圖2是該抑制裝置中的分支線3採用帶狀線實現的示例電路圖。
圖中從左至右依次是第一層、第二層和第三層。第一層介質RCC，相對介電常數Er≈3.6，厚度0.07mm，第二層介質FR4，相對介電常數Er≈4.2，厚度0.07mm。傳輸線1採用微帶線走第一層，分支線3採用帶狀線走第二層，第三層鋪地。第一層的50ohm微帶線和第二層的帶狀線通過第一層和第二層之間的雷射盲孔Vial連接。第二層的帶狀線走線長度按照中心頻率2017.5MHz，電長度λ/4來設置。本電路由於響應帶寬比較寬，所以對介電常數的變化有一定的冗餘範圍，下面會就此另作說明。由於在該示例中介質厚度比較薄，為了保證加工精度，適當放寬了線寬，分支線3阻抗約為35ohm。分支線3末端為了保證可靠接地，對應第一層鋪地處打了一個第一層到第二層的雷射盲孔Via2。其它的接地孔沒有在電路中體現，可以根據實際需要添加。
圖3是該抑制裝置的分支線3採用微帶線實現的示例電路圖。圖中從左至右依次是第一層、第二層和第三層。第一層介質RCC，Er≈3.6，厚度0.07mm，第二層介質FR4，Er≈4.2，厚度0.07mm。傳輸線1和分支線3都採用微帶線走第一層，第二層在傳輸線1下面挖空、分支線3下面鋪地，第一層的微帶分支線3走線長度按照中心頻率2017.5MHz，電長度λ/4來設置。由於在該示例中分支線3下面沒有挖空，介質厚度比較薄，為了保證加工精度，適當放寬了線寬，分支線3阻抗約為45ohm。傳輸線1為阻抗50ohm。分支線3末端為了保證可靠接地，打了一個第一層到第二層的雷射盲孔。其它的接地孔沒有在電路中體現，可以根據實際需要添加。
從場分析軟體仿真的結果來看，該抑制裝置對於載波在2010-2025MHz頻段內插入損失很小，在0.1dB以內；對於諧波信號在4000-4100MHz範圍內二次諧波在20dB以上。
按照Er值相對變化範圍±5％、線寬絕對誤差±0.01mm、介質厚度相對誤差±10％的範圍對該裝置的敏感性進行分析，結果是在最差情況下本抑制裝置的插損小於0.3dB，諧波抑制15dB以上。所以本電路的冗餘度比較大，對加工精度不敏感。
為了很好地消除發射信號的諧波構成的雜散信號，本實施例二次諧波抑制裝置可以應用在用戶終端的功放後，以下以應用在TD-SCDMA用戶終端為例進行說明。
圖4是本實用新型二次諧波抑制裝置應用在TD-SCDMA終端中的電路原理圖。該抑制裝置串聯在發射支路隔離器4之後，射頻開關5之前。該抑制裝置的傳輸線1是一段阻抗為50ohm的微帶傳輸線，中間並聯一段終端短路的T形分支線3。這段分支線3的電長度是載波信號的四分之一波長，這樣對於載波信號來說，在分支線3的T形結2處等效為開路，不影響信號傳輸；而對於載波的二次諧波，這段分支線3的電長度是二分之一波長，T形結2處等效為短路，信號全部被反射回去，從而實現了對二次諧波信號的抑制。
上述抑制裝置也可以加在射頻開關和射頻測試座之間。
本實用新型抑制裝置全部利用PCB電路實現，沒有額外成本，從而在方案中省掉了一個表貼低通濾波器，可以節省物料成本；同時PCB電路的加工可靠性要遠遠高於表貼器件的可靠性，本裝置減少了元器件數量，提高整個電路的可靠性。
權利要求1.一種二次諧波抑制裝置，其特徵在於該二次諧波的抑制裝置採用印製板電路上的傳輸電路實現，是在傳輸線上並聯一段終端短路的射頻分支線電路，分支線電路的電長度L滿足L＝n×λ/2+λ/4，其中λ為載波波長，n為零或正整數。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於分支線並聯在連接隔離器和射頻開關的傳輸線上。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於分支線並聯在連接射頻開關和射頻測試座的傳輸線上。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於該抑制裝置採用多層電路板實現。
5.如權利要求4所述的裝置，其特徵在於該抑制裝置的分支線採用帶狀線實現。
6.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於傳輸線是微帶線走第一層，分支線是帶狀線走第二層，第三層鋪地，第一層的傳輸線和第二層的分支線通過第一層到第二層的雷射盲孔連接。
7.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於分支帶狀線末端對應第一層鋪地處有一個第一層到第二層的雷射盲孔。
8.如權利要求4所述的裝置，其特徵在於該抑制裝置的分支線採用微帶線實現。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於傳輸線和分支線都是走第一層的微帶線，第二層在傳輸線下面挖空、分支線下面鋪地。
10.如權利要求9所述的裝置，其特徵在於分支微帶線末端有一個第一層到第二層的雷射盲孔。
專利摘要本實用新型提供一種二次諧波抑制裝置，該二次諧波的抑制裝置採用印製板電路上的傳輸電路實現，是在傳輸線上並聯一段終端短路的射頻分支線電路，分支線電路的電長度L滿足L＝n×λ/2+λ/4，其中λ為載波波長，n為零或正整數。本實用新型抑制裝置全部利用PCB電路實現，沒有額外成本，可以節省物料成本，且可靠性高。
文檔編號H01P1/20GK2922151SQ200620008050
公開日2007年7月11日 申請日期2006年3月14日 優先權日2006年3月14日
發明者周勇 申請人:中興通訊股份有限公司