一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器，包括適用于表面貼裝的輸入/輸出接口、以接地電柱和帶狀線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的五個(gè)并聯(lián)諧振單元，上述結(jié)構(gòu)均采用多層低溫共燒陶瓷工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)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、溫度穩(wěn)定性好、電性能批量一致性好、成本低、可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，適用于相應(yīng)微波頻段的通信、數(shù)字雷達(dá)、無(wú)線通信手持終端等對(duì)體積、電性能、溫度穩(wěn)定性和可靠性有苛刻要求的場(chǎng)合和相應(yīng)的系統(tǒng)中。
【專利說(shuō)明】一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濾波器，特別是一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信及國(guó)防電子系統(tǒng)的微型化的迅速發(fā)展，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的發(fā)展方向，對(duì)微波濾波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)以及微波毫米波通信、雷達(dá)等系統(tǒng)中，特別是在一些國(guó)防尖端設(shè)備中，需要用到比較高頻段且體積小的微型帶通濾波器。高頻段微型帶通濾波器是該波段接收和發(fā)射支路中的關(guān)鍵電子部件，描述這種部件性能的主要指標(biāo)有:通帶工作頻率范圍、阻帶頻率范圍、通帶插入損耗、阻帶衰減、通帶輸入/輸出電壓駐波比、插入相移和時(shí)延頻率特性、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。
[0003]低溫共燒陶瓷是一種電子封裝技術(shù)，采用多層陶瓷技術(shù)，能夠?qū)o(wú)源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時(shí)也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無(wú)源/有源集成的功能模塊。LTCC技術(shù)在成本、集成封裝、布線線寬和線間距、低阻抗金屬化、設(shè)計(jì)多樣性和靈活性及高頻性能等方面都顯現(xiàn)出眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為無(wú)源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無(wú)源器件，散熱性好， 可靠性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點(diǎn)，利用LTCC技術(shù)，可以很好的加工出尺寸小，精度高，緊密型好，損耗小的微波器件。由于LTCC技術(shù)具有三維立體集成優(yōu)勢(shì)，在微波頻段被廣泛用來(lái)制造各種微波無(wú)源元件，實(shí)現(xiàn)無(wú)源元件的高度集成?；贚TCC工藝的疊層技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)三維集成，從而使各種微型微波濾波器具有尺寸小、重量輕、性能優(yōu)、可靠性高、批量生產(chǎn)性能一致性好及低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)用新型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低、溫度性能穩(wěn)定的微型帶通濾波器。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 ？1、輸入電感1^11、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元1^11、1^12、(:11、(:12、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L21、L22、C21、C22、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元L31、L32、C31、C32、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元L41、L42、C41、C42、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元L51、L52、C51、C52、輸出電感Lout、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2和上下兩塊平行接地端；各諧振單元均由兩個(gè)接地電柱和兩層帶狀線組成，且?guī)罹€每層均在同一平面，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L11、L12、C11、C12由上接地電柱LU、第一層帶狀線CU、第二層帶狀線C12、下接地電柱L12組成，其中上接地電柱Lll的一端與第一層帶狀線Cll相連接，另一端接地，下接地電柱L12的一端與第二層帶狀線Cl2相連接，另一端接地；第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L21、L22、C2UC22由上接地電柱L21、第一層帶狀線C21、第二層帶狀線C22、下接地電柱L22組成，其中上接地電柱L21的一端與第一層帶狀線C21相連接，另一端接地，下接地電柱L22的一端與第二層帶狀線C22相連接，另一端接地；第三級(jí)并聯(lián)諧振單元L31、L32、C3UC32由上接地電柱L31、第一層帶狀線C31、第二層帶狀線C32、下接地電柱L32組成，其中上接地電柱L31的一端與第一層帶狀線C31相連接，另一端接地，下接地電柱L32的一端與第二層帶狀線C32相連接，另一端接地；第四級(jí)并聯(lián)諧振單元L41、L42、C41、C42由上接地電柱L41、第一層帶狀線C41、第二層帶狀線C42、下接地電柱L42組成，其中上接地電柱L41的一端與第一層帶狀線C41相連接，另一端接地，下接地電柱L42的一端與第二層帶狀線C42相連接，另一端接地；第五級(jí)并聯(lián)諧振單元L51、L52、C51、C52由上接地電柱L51、第一層帶狀線C51、第二層帶狀線C52、下接地電柱L52組成，其中上接地電柱L51的一端與第一層帶狀線C51相連接，另一端接地，下接地電柱L52的一端與第二層帶狀線C52相連接，另一端接地；第一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元和第五級(jí)并聯(lián)諧振單元之間沒有直接物理相連，其中輸入端口 Pl通過(guò)輸入電感Lin與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元中的第二層帶狀線C12連接，輸出端口 P2通過(guò)輸出電感Lout與第五級(jí)并聯(lián)諧振單元中的第二層帶狀線C52連接；所述的上下接地電柱的一端分別與第一層帶狀線和第二層帶狀線連接，另一端分別接地。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明采用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，所帶來(lái)的顯著優(yōu)點(diǎn)是:(1)帶內(nèi)平坦、通帶內(nèi)插損低；(2)體積小、重量輕、可靠性高；(3)電性能優(yōu)異，阻帶抑制高；(4)電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(5)成本低；(6)使用安裝方便，可以使用全自動(dòng)貼片機(jī)安裝和焊接。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明 新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器輸出端的幅頻特性曲線。
[0009]圖3是本發(fā)明新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器輸入輸出端口的駐波特性曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0011]結(jié)合圖1，本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器，該微型帶通濾波器包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、輸入電感Lin、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L11、L12、C11、C12、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元121、1^22、021、022、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元1^31、1^32、031、032、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元141、1^42、(:41、(:42、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元1^51、1^52、051、052、輸出電感1^01^、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2和上下兩塊平行接地端；各諧振單元均由兩個(gè)接地電柱和兩層帶狀線組成，且?guī)罹€每層均在同一平面，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L11、L12、C11、C12由上接地電柱LU、第一層帶狀線CU、第二層帶狀線C12、下接地電柱L12組成，其中上接地電柱Lll的一端與第一層帶狀線Cll相連接，另一端接地，下接地電柱L12的一端與第二層帶狀線Cl2相連接，另一端接地；第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L21、L22、C2UC22由上接地電柱L21、第一層帶狀線C21、第二層帶狀線C22、下接地電柱L22組成，其中上接地電柱L21的一端與第一層帶狀線C21相連接，另一端接地，下接地電柱L22的一端與第二層帶狀線C22相連接，另一端接地；第三級(jí)并聯(lián)諧振單元131、1^32、031、032由上接地電柱L31、第一層帶狀線C31、第二層帶狀線C32、下接地電柱L32組成，其中上接地電柱L31的一端與第一層帶狀線C31相連接，另一端接地，下接地電柱L32的一端與第二層帶狀線C32相連接，另一端接地；第四級(jí)并聯(lián)諧振單元L41、L42、C41、C42由上接地電柱L41、第一層帶狀線C41、第二層帶狀線C42、下接地電柱L42組成，其中上接地電柱L41的一端與第一層帶狀線C41相連接，另一端接地，下接地電柱L42的一端與第二層帶狀線C42相連接，另一端接地；第五級(jí)并聯(lián)諧振單元L51、L52、C51、C52由上接地電柱L51、第一層帶狀線C51、第二層帶狀線C52、下接地電柱L52組成，其中上接地電柱L51的一端與第一層帶狀線C51相連接，另一端接地，下接地電柱L52的一端與第二層帶狀線C52相連接，另一端接地；第一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元和第五級(jí)并聯(lián)諧振單元之間沒有直接物理相連，其中輸入端口 Pl通過(guò)輸入電感Lin與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元中的第二層帶狀線C12連接，輸出端口 P2通過(guò)輸出電感Lout與第五級(jí)并聯(lián)諧振單元中的第二層帶狀線C52連接；所述的上下接地電柱的一端分別與第一層帶狀線和第二層帶狀線連接，另一端分別接地。
[0012]結(jié)合圖1，本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、輸入電感Lin、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L11、L12、Cll、C12、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L21、L22、C21、C22、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元L31、L32、C31、C32、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元L41、L42、(:41、(:42、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元1^51、1^52、051、052、輸出電感1^01^、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2和接地端均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)。
[0013]一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器，由于是采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)，其低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約900°C溫度下燒結(jié)而成，所以具有非常高的可靠性和溫度穩(wěn)定性，由于結(jié)構(gòu)采用三維立體集成和多層折疊結(jié)構(gòu)以及外表面金屬屏蔽實(shí)現(xiàn)接地和封裝，從而使體積大幅減小。 [0014]本發(fā)明新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器的尺寸僅為3mmX2mmX 1.2mm,其性能可從圖
2、圖3看出，通帶帶寬為5.8GHz~7.2GHz，通帶內(nèi)最小插入損耗為0.87dB,輸入端口回波損耗均優(yōu)于14dB，上邊帶抑制優(yōu)于40dB，下邊帶抑制優(yōu)于40dB，輸入端口駐波比優(yōu)于1.6。
【權(quán)利要求】
1.一種新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器，其特征在于:包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(P1)、輸入電感(Lin)、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Lll、L12、Cll、C12)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L21、L22、C21、C22)、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元(L31、L32、C31、C32)、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元(L41、L42、C41、C42)、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元(L51、L52、C51、C52)、輸出電感(Lout)、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口(P2)和上下兩塊平行接地端；各諧振單元均由兩個(gè)接地電柱和兩層帶狀線組成，且?guī)罹€每層均在同一平面，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Lll、L12、C11、C12)由上接地電柱(L11)、第一層帶狀線(C11)、第二層帶狀線(C12)、下接地電柱(L12)組成，其中上接地電柱(Lll)的一端與第一層帶狀線(Cll)相連接，另一端接地，下接地電柱(L12)的一端與第二層帶狀線(C12)相連接，另一端接地；第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L21、L22、C21、C22)由上接地電柱(L21)、第一層帶狀線(C21)、第二層帶狀線(C22)、下接地電柱(L22)組成，其中上接地電柱(L21)的一端與第一層帶狀線(C21)相連接，另一端接地，下接地電柱(L22)的一端與第二層帶狀線(C22)相連接，另一端接地；第三級(jí)并聯(lián)諧振單元(L31、L32、C31、C32)由上接地電柱(L31)、第一層帶狀線(C31)、第二層帶狀線(C32)、下接地電柱(L32)組成，其中上接地電柱(L31)的一端與第一層帶狀線(C31)相連接，另一端接地，下接地電柱(L32)的一端與第二層帶狀線(C32)相連接，另一端接地；第四級(jí)并聯(lián)諧振單元(L41、L42、C41、C42)由上接地電柱(L41 )、第一層帶狀線(C41 )、第二層帶狀線(C42)、下接地電柱(L42)組成，其中上接地電柱(L41)的一端與第一層帶狀線(C41)相連接，另一端接地，下接地電柱(L42)的一端與第二層帶狀線(C42)相連接，另一端接地；第五級(jí)并聯(lián)諧振單元(1^51、1^52、051、052)由上接地電柱(L51 )、第一層帶狀線(C51 )、第二層帶狀線(C52)、下接地電柱(L52) 組成，其中上接地電柱(L51)的一端與第一層帶狀線(C51)相連接，另一端接地，下接地電柱(L52)的一端與第二層帶狀線(C52)相連接，另一端接地；其中輸入端口(Pl)通過(guò)輸入電感(Lin)與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元中的第二層帶狀線(C12)連接，輸出端口(P2)通過(guò)輸出電感(Lout)與第五級(jí)并聯(lián)諧振單元中的第二層帶狀線(C52)連接；所述的上下接地電柱的一端分別與第一層帶狀線和第二層帶狀線連接，另一端分別接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器，其特征在于:包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(P1)、輸入電感(Lin)、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Lll、L12、Cll、C12)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(121、1^22、021、022)、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元(1^31、1^32、031、032)、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元(L41、L42、C41、C42)、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元(L51、L52、C51、C52)、輸出電感(Lout)、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口(P2)和接地端均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型結(jié)構(gòu)的微型帶通濾波器，其特征在于:輸入端口(Pl)通過(guò)輸入電感(Lin)與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元中的第二層帶狀線(C12)連接，輸出端口(P2)通過(guò)輸出電感(Lout)與第五級(jí)并聯(lián)諧振單元中的第二層帶狀線(C52)連接。
【文檔編號(hào)】H01P1/203GK103985932SQ201410241308
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】陳相治, 李雁, 羅鳴, 朱丹, 戴永勝, 李永帥, 許心影, 楊茂雅, 周圍, 周衍芳, 張超, 潘航 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)