一種超寬帶微型濾波器的製作方法
2023-05-31 02:29:06 3
專利名稱：一種超寬帶微型濾波器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種濾波器，特別是一種超寬帶微型濾波器。
背景技術：
隨著微波毫米波通信、雷達等系統的發展，尤其是移動手持式無線通信終端、單兵衛星移動通信終端、軍用與民用多模多路通信系統終端、機載、彈載、宇航通信系統中微波毫米波通信模塊的不斷小型化，帶通濾波器作為相應波段接收和發射支路中的關鍵電子部件，超寬帶微型濾波器是其一個重要的發展方向。描述這種部件性能的主要技術指標有通帶工作頻率範圍、阻帶頻率範圍、通帶輸入/輸出電壓駐波比、通帶插入損耗、阻帶衰減、形狀因子、插入相移和時延頻率特性、溫度穩定性、體積、重量、可靠性等。用常規方法設計的濾波器，如髮夾型濾波器結構、諧振腔濾波器結構和同軸線濾波器結構等均存在體積和插入損耗較大的缺點，對於要求苛刻的應用場合往往無法使用。
發明內容
本發明的目的在於提供一種體積小、重量輕、可靠性高、電性能優異、結構簡單、成品率高、批量一致性好、造價低、溫度性能穩定、相位頻率特性線性變化的超寬帶低損耗微型微波帶通濾波器。實現本發明目的的技術方案是一種超寬帶微型濾波器，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入埠、第一輸入電容、第二電感、第三電容、第四電感、第五輸出電容、表面貼裝的 50歐姆阻抗輸出埠和接地端，輸入埠與第一輸入電容連接，輸出埠與第五輸出電容連接，第一輸入電容的另一端分別和第二電感的一端與第三電容的一端連接；第二電感的另一端接地，第三電容的另一端分別和第四電感的一端與第五輸出電容的一端連接；第四電感的另一端接地，第五輸出電容的另一端與輸出埠的一端連接，輸出埠的另一端輸出信號。與現有技術相比，由於本發明採用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，所帶來的顯著優點是(1)通帶內損耗低、帶外抑制高；(2)超寬帶；(3)體積小、重量輕、可靠性高；(4)電性能優異，相位頻率特性線性變化；(5)電性能溫度穩定性高；(6)電路實現結構簡單；(7)電性能一致性好，可實現大批量生產；(8)成本低；(9)使用安裝方便，可以使用全自動貼片機安裝和焊接；(10)特別適用於火箭、機載、彈載、宇宙飛船、單兵移動通信終端等無線通信手持終端中，以及對體積、重量、性能、可靠性有苛刻要求的通信系統中。
圖1是本發明一種超寬帶微型濾波器的電原理圖。圖2是本發明一種超寬帶微型濾波器的外形及內部結構示意圖。圖3是本發明一種超寬帶微型濾波器的實際電原理圖。圖4是本發明一種超寬帶微型濾波器三維全波仿真性能曲線。
圖5是本發明一種超寬帶微型濾波器實物說明圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。結合圖1、圖2，本發明是一種超寬帶微型濾波器，該超寬帶微型濾波器包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入埠 Pl、第一輸入電容Cl、第五輸出電容C5，表面安裝的50歐姆阻抗輸出埠 P2和接地端，輸入埠 Pl與第一輸入電容Cl連接，輸出埠 P2與第五輸出電容C5連接，該第一輸入電容Cl的另一端分別和第二電感L2的一端與第三電容C3的一端連接；第二電感L2的另一端接地，第三電容C3的另一端分別和第四電感L4的一端與第五輸出電容C5的一端連接；第四電感L4的另一端接地，第五輸出電容C5的另一端與輸出埠 P2的一端連接，輸出埠 P2的另一端輸出信號。結合圖2，本發明超寬帶微型濾波器，輸入埠 P1、第一輸入電容Cl、第二電感L2、 第三電容C3、第四電感L4、第五輸出電容C5、輸出埠 P2和接地端均採用多層低溫共燒陶瓷工藝實現，其中第一輸入電容Cl、第二電感L2、第三電容C3、第四電感L4、第五輸出電容 C5均採用分布參數的帶狀線實現。
本發明超寬帶微型濾波器，結合圖1、圖3，其工作原理簡述如下一種超寬帶微型濾波器的基本模型是一個高通濾波器，當輸入的寬頻帶微波信號經輸入埠 Pl通過輸入電容 Cl，此時細長的輸入電容Cl產生電感效應，實現輸入電容Cl與寄生電感Lll串聯；信號經過濾波後一部分經過接地電感L2和其產生的寄生電容C22並聯後接地；另一部分經過電感 C3，細長的電容C3產生電感效應，上級信號經過電容C3與產生的寄生電感L33的串聯後， 一部分信號經過有電感L4與其電容效應產生的並聯電容C44後接地；另一部分信號通過細長的輸出電容C5與其電感效應產生的寄生電感L55後的信號到達通過表面貼裝的50歐姆阻抗輸出埠 P2的另一端輸出，從而實現一種基於最佳分布式高通設計超寬帶帶通濾波功能。一種超寬帶微型濾波器由於是採用多層低溫共燒陶瓷工藝實現，其低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約900°C溫度下燒結而成，所以具有非常高的可靠性和溫度穩定性，由於結構採用三維立體集成和多層摺疊結構以及外表面金屬屏蔽實現接地和封裝，從而使體積大幅減小。結合圖4、圖5 —種超寬帶微型濾波器實施體積為3. 2mmX 1. 6mmX 1. Imm。該濾波器帶寬為8400MHz，仿真濾波器通帶內插入損耗均小於3分貝，低阻帶抑制優於-30分貝， 高阻帶抑制優於-25分貝，具有良好的濾波器性能。
權利要求
1.一種超寬帶微型濾波器，其特徵在於包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入埠(Pl)、 第一輸入電容(Cl)、第二電感(L2)、第三電容(C3)、第四電感(L4)、第五輸出電容(C5)和表面貼裝的50歐姆阻抗輸出埠(P2);表面安裝的50歐姆阻抗輸入埠(Pl)的一端接輸入信號，輸入埠(Pl)的另一端接第一輸入電容(Cl)的一端，第一輸入電容(Cl)的另一端分別與第二電感(U)的一端和第三電容(C3)的一端連接；第二電感(L2)的另一端接地，第三電容(O)的另一端分別與第四電感(L4)的一端和第五輸出電容(C5)的一端連接；第四電感(L4)的另一端接地，第五輸出電容(C5)的另一端與輸出埠(P2)的一端連接，輸出埠(P2)的另一端輸出信號。
2.根據權利要求1所述的一種超寬帶微型濾波器，其特徵在於輸入埠(P1)、第一輸入電容(Cl)、第二電感(L2)、第三電容(C3)、第四電感(L4)、第五輸出電容(C5)、輸出埠(P2)和接地端均採用多層低溫共燒陶瓷工藝實現，其中第一輸入電容(Cl)、第二電感 (L2)、第三電容(C3)、第四電感(L4)、第五輸出電容(C5)均採用分布參數的帶狀線實現。
全文摘要
本發明涉及一種超寬帶微型濾波器，包括適用於表面貼裝的輸入/輸出接口；採用分布參數帶狀線實現；輸入和輸出電感，上述結構均採用多層低溫共燒陶瓷工藝技術實現。本發明具有頻率覆蓋廣、插損小、重量輕、體積小、可靠性高、電性能好、相位頻率特性線性度好、溫度穩定性好、電性能批量一致性好、成本低、可大批量生產等優點，特別適用於雷達、通信、箭載、機載、彈載、宇宙飛船、單兵移動通信終端等無線通信手持和便攜終端產品中，以及對體積、重量、電性能及可靠性等有苛刻要求的相應頻段系統中。
文檔編號H01P1/20GK102509818SQ20111033173
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者馮媛, 孫宏途, 尹洪浩, 左同生, 戴永勝, 李平, 漢敏, 謝秋月, 韓群飛 申請人:無錫南理工科技發展有限公司