小型化寬阻帶抑制ltcc低通濾波器的製造方法
2023-10-31 02:10:27 1
小型化寬阻帶抑制ltcc低通濾波器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其結構包括一個輸入埠P1、一個輸出埠P2、第一個外部側印地GF、第二個外部側印地GB、第一個電感L1、第一個電容C1、第二個電感L2、第二個電容C2、第三個電感L3、第三個電容C3、內部地面G、印刷標記M。本發明所提供的低通濾波器，截止頻率為2400MHz，基於具有一個傳輸零點的低通濾波器為原型，合理利用了結構內部的電磁耦合效應，形成了兩個寄生傳輸零點，從而以較少的濾波器級數實現了良好的微波特性。本發明具有結構緊湊、尺寸小、帶內特性好、帶外抑制高、阻帶寬度大等顯著優點，採用貼片封裝形式，方便集成，應用前景廣闊。
【專利說明】小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種基於LTCC技術的帶外抑制度高、阻帶抑制範圍寬、通帶內損耗低的小型化低通濾波器，屬於微波【技術領域】。
【背景技術】
[0002]LTCC技術由於具備高集成密度、高性能、高可靠性等優點，逐漸成為微波無源器件和射頻系統級封裝的主流技術，對微波無源器件的小型化起到了極大的推動作用。
[0003]隨著微波系統的急速發展，對濾波器高性能、高可靠性、小型化等的要求也越來越苛刻，其性能的優劣極大程度上決定了系統的工作質量。另外，現代通信的發展使得微波頻譜資源日趨緊張，這同樣對濾波器提出了更高的要求。
[0004]低通濾波器作為濾波器的重要組成之一，主要應用於發射端前級和接收端後級，以濾除不需要的高頻信號。除了要求有良好的帶內特性外，對於低通濾波器而言，帶外抑制也同樣是一個重要的指標。另外，低通濾波器會產生寄生通帶，使得系統接收到的不僅包含所需要的信號，還存在其他的幹擾信號，同時，當前各個微波頻段被相繼開發使用，從提高系統可靠性的角度而言，還必須要求低通濾波器具有寬的阻帶抑制範圍。
【發明內容】
[0005]本發明提出的是一種小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其目的旨在克服當前低通濾波器的研製現狀及存在的問題。
[0006]本發明的技術解決方案:其結構包括一個輸入埠、一個輸出埠、第一個外部側印地、第二個外部側印地、第一個電感、第二個電感、第三個電感、第一個電容、第二個電容、第三個電容、內部地面、印刷標記。
[0007]本發明的優點:1)通帶內損耗低；利用了結構內部的電磁耦合效應從而以較少的濾波器級數達到了良好的帶外抑制效果，並有很寬的阻帶抑制範圍；2)較少的濾波器級數簡化了電路結構，降低了加工難度，易於批量生產；3)尺寸小，結構緊湊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器的結構圖。
[0009]圖2是小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器的電路圖。
[0010]圖3是小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器的微波特性曲線圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其結構包括:一個輸入埠 P1、一個輸出埠 P2、第一個外部側印地GF、第二個外部側印地GB、第一個電感L1、第二個電感L2、第三個電感L3、第一個電容Cl、第二個電容C2、第三個電容C3、內部地面G、印刷標記M。
[0012]所述第一個電感L1、第二個電感L2以及第三個電感L3均以圓弧形傳輸線以層疊的形式構成，每層線圈之間通過圓柱形通孔連接，其電感值的大小可以通過調節各層傳輸線的長度來完成。第一個電容Cl、第二個電容C2以及第三個電容C3均是採用了金屬-介質-金屬形式的平板電容，其電容值的大小可以通過調節平板的面積以及平板間距來完成。
[0013]所述第二個電感L2與第二個電容C2構成了 一個並聯諧振單元，從而能夠形成一個傳輸零點。當發生諧振時，第二個電感L2與第二個電容C2的並聯導納為零，電路呈開路狀態，在諧振頻率處將能量全部反射回去，由此提高阻帶的抑制程度。通過調節第二個電感L2的電感值大小以及第二個電容C2的電容值大小來調整諧振頻率，即傳輸零點的位置，以滿足阻帶的抑制要求。
[0014]所述第一個電容Cl與第三個電容C3之間的電磁耦合效應會產生一個耦合電容C13，其與第二個電感L2又構成一個並聯諧振單元，從而會形成額外的一個傳輸零點，該傳輸零點的位置可以通過調節第一個電容Cl與第三個電容C3之間的距離以及第二個電感L2的電感值大小來完成，該傳輸零點的出現再次提高了阻帶的抑制程度，同時也為阻帶範圍的拓寬提供了幫助。
[0015]所述第一個電感LI與第二個電感L2之間由於電磁耦合的關係會產生一個耦合電感L12，同樣，第三個電感L3與第二個電感L2之間也會產生一個耦合電感L32。耦合電感L12與第二個電容C2能夠形成一個並聯諧振單元，同樣，耦合電感L32與第二個電容C2也能夠形成一個並聯諧振單元，由於內部結構的對稱性，由第一個電感LI和第二個電感L2產生的耦合電感L12與由第三個電感L3和第二個電感L2產生的耦合電感L32的電感值大小相等，因此兩個並聯諧振單元產生的傳輸零點位置重疊，由於該傳輸零點的存在再次提高了阻帶的抑制，拓寬了阻帶寬度。
[0016]如圖2所示，輸入埠 Pl與第一個電感LI的輸入端相接，輸出埠 P2與第三個電感L3的輸出端相接,第一個電感LI的輸出端與第一個電容Cl的輸入端相接,第三個電感L3的輸入端與第三個電容C3的輸入端相接，第二個電感L2的輸入端與第二個電容C2的輸入端相接，同時與第一個電感LI和第一個電容Cl的接點相連,第二個電感L2的輸出端與第二個電容C2的輸出端相接，同時與第三個電感L3和第三個電容C3的接點相連。
[0017]如圖3所示，本發明一種小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器的截止頻率為2400MHz，通帶內最大損耗為0.5dB,阻帶抑制分別在3650MHz、5960MHz和7000MHz處達到46dB、64dB 和 52dB，從 7200MHz 到 12000MHz 的阻帶抑制均大於 20dB。
[0018]本發明一種小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器的整體尺寸為
3.2mmX 1.6mmX Imm0
【權利要求】
1.小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:包括一個輸入埠、一個輸出埠、第一個外部側印地、第二個外部側印地、第一個電感、第一個電容、第二個電感、第二個電容、第三個電感、第三個電容、內部地面、印刷標記。
2.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:所述的輸入埠與第一個電感的輸入端相接，輸出埠與第三個電感的輸出端相接，第一個電感的輸出端與第一個電容的輸入端相接，第三個電感的輸入端與第三個電容的輸入端相接，第二個電感的輸入端與第二個電容的輸入端相接，同時與第一個電感和第一個電容的接點相連，第二個電感的輸出端與第二個電容的輸出端相接，同時與第三個電感和第三個電容的接點相連；所述的第一個電容、第二個電容和第三個電容均為金屬-介質-金屬形式的平板電容；所述的第一個電感、第二個電感和第三個電感均是由圓弧形傳輸線以多層層疊的形式構成，圓弧形線圈層與層之間以圓柱通孔相連。
3.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:該低通濾波器是左右對稱的結構，即第一個電感與第三個電感相同，第一個電容與第三個電容相同。
4.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:所述的內部地面位於整個濾波器內部的最底層，內部地面中間兩側突出部分分別與第一個外部側印地和第二個外部側印地相接。
5.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:印刷標記位於整個濾波器的最頂層，用以標明濾波器的正反。
6.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:整個濾波器的尺寸為 3.2mmX 1.6mmX 1mm。
7.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:所述第二個電感與第二個電容構成了一個A並聯諧振單元，從而能夠形成一個傳輸零點；當發生諧振時，第二個電感與第二個電容的並聯導納為零，電路呈開路狀態，在諧振頻率處將能量全部反射回去，由此提高阻帶的抑制程度。
8.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:所述第一個電容與第三個電容之間的電磁耦合效應會產生一個耦合電容，其與第二個電感又構成一個B並聯諧振單元，從而會形成額外的一個傳輸零點，該傳輸零點的出現再次提高了阻帶的抑制程度，同時也為阻帶範圍的拓寬提供了幫助。
9.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:所述第一個電感與第二個電感之間由於電磁耦合的關係會產生A耦合電感，同樣，第三個電感與第二個電感之間產生另一個B耦合電感，A耦合電感與第二個電容能夠形成一個C並聯諧振單元，同樣，B耦合電感與第二個電容也能夠形成一個D並聯諧振單元，由於內部結構的對稱性，由第一個電感和第二個電感產生的A耦合電感與由第三個電感和第二個電感產生的B耦合電感的電感值大小相等，因此C、D兩個並聯諧振單元產生的傳輸零點位置重疊，由於該傳輸零點的存在再次提高了阻帶的抑制，拓寬了阻帶寬度。
10.根據權利要求1所述的小型化寬阻帶抑制LTCC低通濾波器，其特徵在於:LTCC低通濾波器的截止頻率為2400MHz，通帶內最大損耗為0.5dB,阻帶抑制分別在3650MHz、5960MHz和7000MHz處達到46dB、64dB和52dB，從7200MHz到12000MHz的阻帶抑制均大於20dB。
【文檔編號】H03H7/01GK103986435SQ201410146067
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月14日 優先權日:2014年4月14日
【發明者】鄭琨, 徐利 申請人:中國電子科技集團公司第五十五研究所