CN2922151Y - 二次谐波抑制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种二次谐波抑制装置，该二次谐波的抑制装置采用印制板电路上的传输电路实现，是在传输线上并联一段终端短路的射频分支线电路，分支线电路的电长度L满足L＝n×λ/2+λ/4，其中λ为载波波长，n为零或正整数。本实用新型抑制装置全部利用PCB电路实现，没有额外成本，可以节省物料成本，且可靠性高。

Description

二次谐波抑制装置

技术领域

本实用新型涉及一种二次谐波抑制装置，尤其是一种用于实现TD-SCDMA用户终端的二次谐波抑制装置。

背景技术

在3GPP TS 34.122第6.8.2.2节中规定，TD-SCDMA用户终端的杂散辐射在2.170-12.75GHz范围内，在1MHz测量带宽下要小于-47dBm。由于功率放大器和其它器件的非线性，在满功率发射时，发射信号的谐波构成比较大杂散信号，其中尤其以二次谐波(频率范围4020-4050MHz)最大，很有可能超标，所以有必要对二次谐波加以抑制。目前最常用的方法是在功放后级加上一个表贴的低通滤波器，滤掉二次谐波。

以日本村田制作所的单片低通滤波器LFL152G01为例，它专为TD-SCDMA用户终端设计，尺寸1.0mm*0.5mm，可以实现对TD-SCDMA信号的二次谐波和高次谐波较好的抑制。但是，采用这种贴片滤波器需要增加方案中的元器件数量，无疑会增加成本。

另外，一般表贴低通滤波器的带内损耗大约有0.5dB，这无疑会降低输出功率，增加终端的功耗。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种二次谐波抑制装置，可在不增加电路元器件的情况下实现二次谐波的有效抑制。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种二次谐波抑制装置，该二次谐波的抑制装置采用印制板电路上的传输电路实现，是在传输线上并联一段终端短路的射频分支线电路，分支线电路的电长度L满足L＝n×λ/2+λ4，其中λ为载波波长，n为零或正整数。

进一步地，分支线并联在连接隔离器和射频开关的传输线上。

进一步地，分支线并联在连接射频开关和射频测试座的传输线上。

进一步地，该抑制装置采用多层电路板实现。

进一步地，该抑制装置的分支线采用带状线实现。

进一步地，传输线是微带线走第一层，分支线是带状线走第二层，第三层铺地，第一层的传输线和第二层的分支线通过第一层到第二层的激光盲孔连接。

进一步地，分支带状线末端对应第一层铺地处有一个第一层到第二层的激光盲孔，以保证可靠接地。

进一步地，该抑制装置的分支线采用微带线实现。

进一步地，传输线和分支线都是走第一层的微带线，第二层在传输线下面挖空、分支线下面铺地。

进一步地，分支微带线末端有一个第一层到第二层的激光盲孔，以保证可靠接地。

本实用新型与采用贴片滤波器实现二次谐波的抑制装置相比，全部利用PCB电路实现，没有额外成本，从而在方案中省掉了一个表贴低通滤波器，可以节省物料成本；同时PCB电路的加工可靠性要远远高于表贴器件的可靠性，本装置减少了元器件数量，提高整个电路的可靠性。该装置中所用的传输线，可以根据实际电路板的布局灵活的选用带状线或微带线来实现。

附图说明

图1是本实用新型实施例二次谐波抑制装置的微波电路示意图。

图2是图1装置中的分支线采用带状线实现的示例电路图。

图3是图1装置中的分支线采用微带线实现的示例电路图。

图4是本实用新型二次谐波抑制装置应用在TD-SCDMA终端中的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的说明：

图1是本实用新型实施例二次谐波抑制装置的电路示意图。该抑制装置是在传输线1上T形结2处并联一段终端短路的射频分支线3实现。

分支线3的电长度L需要满足下式：

L＝n×λ/2+λ/4

其中λ为载波波长，n为零或正整数。

根据以上公式，分支线3的电长度可以为载波信号的二分之一波长，或四分之三波长等。如此，根据载波的本身的特性，分支线3在T形结2处对于载波的二次谐波等效为短路，信号全部被反射回去，而对于载波信号来说，在分支线的T形结处等效为开路，不影响信号传输，从而实现了对二次谐波信号的抑制。

以下以分支线3的电长度是传输线1载波信号的四分之一波长为例进行说明，对于载波的二次谐波，这段分支线3的电长度是二分之一波长，这样这段分支线3对传输线1的载波信号是等效电路，对载波的二次谐波是等效短路。

本实施例抑制装置利用常用的多层PCB实现中，抑制装置中的分支线3可以根据实际电路板的布局灵活的选用带状线或微带线来实现。

图2是该抑制装置中的分支线3采用带状线实现的示例电路图。

图中从左至右依次是第一层、第二层和第三层。第一层介质RCC，相对介电常数E_r≈3.6，厚度0.07mm，第二层介质FR4，相对介电常数E_r≈4.2，厚度0.07mm。传输线1采用微带线走第一层，分支线3采用带状线走第二层，第三层铺地。第一层的50ohm微带线和第二层的带状线通过第一层和第二层之间的激光盲孔Vial连接。第二层的带状线走线长度按照中心频率2017.5MHz，电长度λ/4来设置。本电路由于响应带宽比较宽，所以对介电常数的变化有一定的冗余范围，下面会就此另作说明。由于在该示例中介质厚度比较薄，为了保证加工精度，适当放宽了线宽，分支线3阻抗约为35ohm。分支线3末端为了保证可靠接地，对应第一层铺地处打了一个第一层到第二层的激光盲孔Via2。其它的接地孔没有在电路中体现，可以根据实际需要添加。

图3是该抑制装置的分支线3采用微带线实现的示例电路图。图中从左至右依次是第一层、第二层和第三层。第一层介质RCC，E_r≈3.6，厚度0.07mm，第二层介质FR4，E_r≈4.2，厚度0.07mm。传输线1和分支线3都采用微带线走第一层，第二层在传输线1下面挖空、分支线3下面铺地，第一层的微带分支线3走线长度按照中心频率2017.5MHz，电长度λ/4来设置。由于在该示例中分支线3下面没有挖空，介质厚度比较薄，为了保证加工精度，适当放宽了线宽，分支线3阻抗约为45ohm。传输线1为阻抗50ohm。分支线3末端为了保证可靠接地，打了一个第一层到第二层的激光盲孔。其它的接地孔没有在电路中体现，可以根据实际需要添加。

从场分析软件仿真的结果来看，该抑制装置对于载波在2010-2025MHz频段内插入损失很小，在0.1dB以内；对于谐波信号在4000-4100MHz范围内二次谐波在20dB以上。

按照E_r值相对变化范围±5％、线宽绝对误差±0.01mm、介质厚度相对误差±10％的范围对该装置的敏感性进行分析，结果是在最差情况下本抑制装置的插损小于0.3dB，谐波抑制15dB以上。所以本电路的冗余度比较大，对加工精度不敏感。

为了很好地消除发射信号的谐波构成的杂散信号，本实施例二次谐波抑制装置可以应用在用户终端的功放后，以下以应用在TD-SCDMA用户终端为例进行说明。

图4是本实用新型二次谐波抑制装置应用在TD-SCDMA终端中的电路原理图。该抑制装置串联在发射支路隔离器4之后，射频开关5之前。该抑制装置的传输线1是一段阻抗为50ohm的微带传输线，中间并联一段终端短路的T形分支线3。这段分支线3的电长度是载波信号的四分之一波长，这样对于载波信号来说，在分支线3的T形结2处等效为开路，不影响信号传输；而对于载波的二次谐波，这段分支线3的电长度是二分之一波长，T形结2处等效为短路，信号全部被反射回去，从而实现了对二次谐波信号的抑制。

上述抑制装置也可以加在射频开关和射频测试座之间。

本实用新型抑制装置全部利用PCB电路实现，没有额外成本，从而在方案中省掉了一个表贴低通滤波器，可以节省物料成本；同时PCB电路的加工可靠性要远远高于表贴器件的可靠性，本装置减少了元器件数量，提高整个电路的可靠性。

Claims (10)

1、一种二次谐波抑制装置，其特征在于：该二次谐波的抑制装置采用印制板电路上的传输电路实现，是在传输线上并联一段终端短路的射频分支线电路，分支线电路的电长度L满足L＝n×λ/2+λ/4，其中λ为载波波长，n为零或正整数。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：分支线并联在连接隔离器和射频开关的传输线上。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于：分支线并联在连接射频开关和射频测试座的传输线上。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于：该抑制装置采用多层电路板实现。

5、如权利要求4所述的装置，其特征在于：该抑制装置的分支线采用带状线实现。

6、如权利要求5所述的装置，其特征在于：传输线是微带线走第一层，分支线是带状线走第二层，第三层铺地，第一层的传输线和第二层的分支线通过第一层到第二层的激光盲孔连接。

7、如权利要求6所述的装置，其特征在于：分支带状线末端对应第一层铺地处有一个第一层到第二层的激光盲孔。

8、如权利要求4所述的装置，其特征在于：该抑制装置的分支线采用微带线实现。

9、如权利要求8所述的装置，其特征在于：传输线和分支线都是走第一层的微带线，第二层在传输线下面挖空、分支线下面铺地。

10、如权利要求9所述的装置，其特征在于：分支微带线末端有一个第一层到第二层的激光盲孔。

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