[发明专利]一种基于温度补偿改善模拟信号滤波性能的带通滤波器

说明书

本发明公开了一种基于温度补偿改善模拟信号滤波性能的带通滤波器，该带通滤波器旨在解决现有技术下仅通过二氧化硅温补薄膜进行温度补偿，无法保证腔体内谐振频率在一定温度范围内保持恒定，温度补偿的效果较差，会引起谐振频率的漂移，从而使设备的性能发生变化，影响设备的正常使用的技术问题。该带通滤波器包括塑封外壳、安装在所述塑封外壳内底部上端的芯片、由内向外依次交替安装在所述芯片上端的谐波单元和电容。该带通滤波器利用向外扰动装置的设计，随着温度的增加，调谐螺钉拔出腔体内，起到增大腔体内体积的效果，进一步加强温度补偿的效果，保证腔体内谐振频率在一定温度范围内保持恒定，因此不易引起谐振频率的漂移。

技术领域

本发明属于滤波器技术领域，具体涉及一种基于温度补偿改善模拟信号滤波性能的带通滤波器。

背景技术

带通滤波器的目的是允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段，理想的带通滤波器需要完全平坦的通带，其在通带内不存在放大或衰减，通带之外的所有频率完全衰减，并且在极小的频率范围内进行通带之外的转换。

目前，专利号为CN202010743183.1的发明专利公开了一种具有温度补偿特性的高性能声表面波滤波器，包括封装外壳，所述的封装外壳内部设有粘连芯片的基座，基座上侧固定有芯片，所述的芯片以压电基片为衬底，压电基片下侧设置有用于与基座固定的粘结层，压电基片上设置层状金属叉指换能器，层状金属叉指换能器上制备有温度补偿薄膜，所述的层状金属叉指换能器为若干个单端谐振器组成梯形结构的双端器件，所述的封装外壳的外部引脚通过金线和芯片上预留的信号引出部分形成电气连接，所述的芯片和封装壳体之间设置有用于密封的惰性气体。其采用的是通过二氧化硅温补薄膜通过和铌酸锂基片的频率温度系数互补而改善温漂问题，使得滤波器在更大工作温度范围之内的频率稳定性显著提升，但该滤波器仅通过二氧化硅温补薄膜进行温度补偿，无法保证腔体内谐振频率在一定温度范围内保持恒定，温度补偿的效果较差，会引起谐振频率的漂移，从而使设备的性能发生变化，影响设备的正常使用。

因此，针对上述温度补偿效果差的问题，亟需得到解决，以改善带通滤波器的使用场景。

发明内容

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于温度补偿改善模拟信号滤波性能的带通滤波器，该带通滤波器旨在解决现有技术下仅通过二氧化硅温补薄膜进行温度补偿，无法保证腔体内谐振频率在一定温度范围内保持恒定，温度补偿的效果较差，会引起谐振频率的漂移，从而使设备的性能发生变化，影响设备的正常使用的技术问题。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种基于温度补偿改善模拟信号滤波性能的带通滤波器，该带通滤波器包括塑封外壳、安装在所述塑封外壳内底部上端的芯片、由内向外依次交替安装在所述芯片上端的谐波单元和电容；其中，所述谐波单元和电容之间设置有电线，所述塑封外壳左右两端均安装有引脚，所述芯片上设置有与所述引脚相连的金线，所述塑封外壳空腔内填充有惰性气体，所述谐波单元包括腔体，所述腔体内底部上端固定连接有底座，所述底座上端固定连接有与所述底座为同心结构的调谐杆，所述腔体顶部插接有调谐螺钉，所述腔体上端安装有调谐壳，所述调谐壳内顶部下端安装有弹簧，所述弹簧下端固定连接有与所述调谐壳内壁滑动连接的滑动块，所述滑动块下端与所述调谐螺钉上端相连；

谐波单元的设计首先建立腔体模型等式：整个腔体频率随温度变化的表达公式为：若根据膨胀公式，可得Δt_i＝x'_i-x_i＝x_ia_xiΔt，则根据则因谐波单元中的零件具有多个尺寸，结合有则可以化为：由和得：