專利名稱：高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及用于通信領(lǐng)域的P波段三倍頻程微形定向耦合器。
背景技術(shù)：
藍(lán)牙技術(shù)是一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連線的短距離無(wú)線 連接技術(shù)，其設(shè)備使用全球通行的、無(wú)需申請(qǐng)?jiān)S可的ISM (工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段， 可實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)和語(yǔ)音傳輸。自從1998年，諾基亞等公司提出藍(lán)牙技術(shù)以來(lái)，藍(lán)牙技 術(shù)得到很大的發(fā)展，在短短兩年里風(fēng)靡全球。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2002年已有2000多家企業(yè)在 從事藍(lán)牙技術(shù)的研發(fā)，且相繼推出了藍(lán)牙芯片、藍(lán)牙協(xié)議、應(yīng)用程序、測(cè)試設(shè)備等產(chǎn)品。 藍(lán)牙技術(shù)不僅包括藍(lán)牙芯片，還必須使用收發(fā)模塊。藍(lán)牙模塊的商業(yè)應(yīng)用，除了成本因 素以外，在生產(chǎn)中還存在兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題 一是模塊的小形化；二是如何實(shí)現(xiàn)包括無(wú)源器 件在內(nèi)的最佳設(shè)計(jì)。在這兩個(gè)問(wèn)題上，LTCC技術(shù)顯示了巨大的優(yōu)越性。在藍(lán)牙技術(shù)中， LTCC主要用于制備濾波器、天線等無(wú)源器件，以及作為內(nèi)置基板。為了避免對(duì)鏡像頻率 以及PCS和GSM信道的干擾，濾波器要有足夠的衰減。在ISM (工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)) 頻段、相應(yīng)微波頻段的通信、數(shù)字雷達(dá)、單兵衛(wèi)星移動(dòng)、通信終端、軍用與民用多模和 多路通信系統(tǒng)終端、無(wú)線通信手持終端等，高阻帶抑制多零點(diǎn)2. 4千兆赫微形濾波器是 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技術(shù)指標(biāo)有通帶 工作頻率范圍、阻帶頻率范圍、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、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。常規(guī)的設(shè)計(jì)和制造方法在微波S波段 (2GHz 4GHz),由于波長(zhǎng)較長(zhǎng)(波長(zhǎng)7.5厘米 15厘米。)，濾波器的體積與工作波長(zhǎng) 成正比，因此體積較大。而采用聲表面波濾波器技術(shù)，雖然體積可以減小，但其電性能 卻有溫度漂移缺點(diǎn)，而且成本高、插入損耗較大，在溫度穩(wěn)定性要求高和插入損耗要求 低的應(yīng)用場(chǎng)合均受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供損耗低、體積小、重量輕、可靠性高、溫度穩(wěn)定性能好、電 性能優(yōu)異、成品率高、批量電性能一致性好、成本低的高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微 形濾波器。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是 一種高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器，包括表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口、第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路、第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置
電路、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路、第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路、第 一級(jí)間耦合電容、第一級(jí)間耦合電感、第二級(jí)間耦合電容、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元、表面
安裝的50歐姆阻抗輸出端口和接地端；輸入端口與第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路相接，輸 出端口與第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路相接，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路與第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè) 置電路之間并聯(lián)第一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路 與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元并聯(lián)，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路與第二級(jí)并聯(lián)諧振單元并聯(lián)，在 第一級(jí)并聯(lián)諧振單元與第二級(jí)并聯(lián)諧振單元之間串聯(lián)第一級(jí)間耦合電容、第二級(jí)間耦合 電容，在第一級(jí)間耦合電容和第二級(jí)間耦合電容之間串聯(lián)第一級(jí)間耦合電感；第一級(jí)并 聯(lián)諧振單元和第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路，第一電容、第一電感和第五電容的一端接第三
電容、第三U感和第一級(jí)間耦合電容連接的公共端，第一電容、第 一屯感另一端接地， 第五電容的另一端接第五電感的一端，第五電感的另一端接地，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元和 第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路，其中第二電容、第二電感和第六電容的一端接第四電容、第 四電感和第二級(jí)間耦合電容連接的公共端，第二電容、第二電感另一端接地，第六電容 的另一端接第六電感的一端，第六電感的另一端接地。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了基于多層低溫共燒陶瓷的立體集成結(jié)構(gòu)，則可 利用特定形狀的空間耦合和分布效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電路中所需的電感和電容，如"T"形短截線 和過(guò)孔電感等，則使其結(jié)構(gòu)緊湊，則其顯著優(yōu)點(diǎn)是(1)損耗低、體積小、重量輕、可 靠性高；(2)電性能優(yōu)異(如:通帶插損低、反射損耗小)；(3)電性能溫度穩(wěn)定性高；
(4)電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；(5)電性能一致性好，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(6)成本低；(7) 使用安裝方便，可以用全自動(dòng)貼片機(jī)安裝和焊接；(8)特別適用于藍(lán)牙傳輸、ISM (工 業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段傳輸、火箭、機(jī)載、單兵移動(dòng)通信終端等無(wú)線通信手持終端中，
以及對(duì)體積、重量、性能、可靠性有苛刻要求的相應(yīng)系統(tǒng)中。


圖1為本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的電原理圖。 圖2為本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的各層結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的"T"短截線示意圖。圖5為本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的實(shí)施例的實(shí)物照片。 圖6為本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的實(shí)施例的尺寸示意圖。 圖7為本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器實(shí)施例的主要性能測(cè)試結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
結(jié)合圖l、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器，包 括表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口Portl，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3，第二級(jí) 第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6，、第一級(jí)間耦合電容C12-1，第一級(jí)間耦合電感 L12，第二級(jí)間耦合電容C12-2，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2，表面安裝的50歐姆阻抗 輸出端口 Port2和接地端；輸入端口 Portl與第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3相接， 輸出端口 Port2與第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4相接，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3與第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4之間并聯(lián)第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl;第二級(jí)并 聯(lián)諧振單元L2、 C2，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl 并聯(lián)，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6與第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2并聯(lián)，在第一級(jí) 并聯(lián)諧振單元L1、 Cl與第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2之間串聯(lián)第一級(jí)間耦合電容C12-1、 第二級(jí)間耦合電容C12-2，在第一級(jí)間耦合電容C12-1和第二級(jí)間耦合電容C12-2之間 串聯(lián)第一級(jí)間耦合電感L12;第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl和第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路 L5、 C5，第一電容C1、第一電感L1和第五電容C5的一端接第三電容C3、第.三電感L3 和第一級(jí)間耦合電容C12-l連接的公共端，第一電容C1、第一電感L1另一端接地，第 五電容C5的另一端接第五電感L5的一端，第五電感L5的另一端接地，第二級(jí)并聯(lián)諧 振單元L2、 C2和第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6，其中第二電容C2、第二電感L2和 第六電容C6的一端接第四電容C4、第四電感L4和第二級(jí)間耦合電容C12-2連接的公共 端，第二電容C2、第二電感L2另一端接地，第六電容C6的另一端接第六電感L6的一 端，第六電感L6的另一端接地。
本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器中，表面安裝的50歐姆阻抗輸入端 口 Portl—端接輸入信號(hào)，第一零點(diǎn)設(shè)置電路由第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3和第 二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4組成，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3和第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4是兩組并聯(lián)諧振單元，它們諧振形成相同的零點(diǎn)即第一零點(diǎn)，第 一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3由第一級(jí)第 一零點(diǎn)電感L3和第一級(jí)第-零點(diǎn)電容C3并 聯(lián)而成；第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4由第二級(jí)第一零點(diǎn)電感L4和第二級(jí)第一零 點(diǎn)電容C4并聯(lián)而成，輸入端口 Portl另一端接第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3相連接 的一端，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl由第一電感L1和第一電容C1并聯(lián)而成，第二零 點(diǎn)設(shè)置電路由第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5和第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6組 成，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5和第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6是兩組串聯(lián) 諧振單元，它們諧振形成相同的零點(diǎn)即第二零點(diǎn)，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5由 第一級(jí)第二零點(diǎn)電感L5和第一級(jí)第二零點(diǎn)電容C5串聯(lián)而成，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路 L6、 C6由第二級(jí)第二零點(diǎn)電感L6和第二級(jí)第二零點(diǎn)電感C6串聯(lián)而成，第一級(jí)第 -零 點(diǎn)設(shè)黃(U路L3、 C3中的第級(jí)第一零點(diǎn)電感L3和第一級(jí)第一零點(diǎn)電容C3相連接的另 一端分別與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 C1相連接的一端和第一級(jí)間耦合電容C12-1的一 端以及第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5中的第二零點(diǎn)電容3第五電容C5的一端相連 接，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl中的第一電感L1和第一電容C1相連接的另一端與第 一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5中的第一級(jí)第二零點(diǎn)電感L5的一端相連接并與接地端 相連，第一級(jí)間耦合電容C12-1的另一端接第一級(jí)間耦合電感L12的一端，第一級(jí)間耦 合電感L12的另一端接第二級(jí)間耦合電容C12-2的一端，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2 由第二電感L2和第二電容C2并聯(lián)而成，第二級(jí)間耦合電容C12-2的另一端分別與第二 級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2中的第二電感L2和第二電容C2相連接的一端和第二級(jí)第二零 點(diǎn)設(shè)置電路L6、C6中第二級(jí)第二零點(diǎn)電容C6的一端以及第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4相連接的一端連接，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2中的第二電感L2和第二電容C2 相連接的另一端與第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6中的第二級(jí)第二零點(diǎn)電感L6的一 端相連接并與接地端相連，第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4中的第二級(jí)第一零點(diǎn)電感 L4和第二級(jí)第一零點(diǎn)電容C4相連接的另一端連接表面安裝的50歐姆阻抗輸出端口 Port2的一端，輸出端口Port2的另一端接輸出信號(hào)。
本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器中，所有的表面安裝的50歐姆阻抗 輸入端口Portl，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3，第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4， 第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2,第一級(jí)間耦合電容C12-1，第一級(jí)間耦合電 感L12，第二級(jí)間耦合電容C12-2，表面安裝的50歐姆阻抗輸出端口 Port2和接地端均 采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3，第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè) 置電路L4、 C4由輸入和輸出端的耦合形成，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元Ll、 Cl的第一電感Ll、 第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2的第二電感L2由第二層到第八層所制作的過(guò)孔結(jié)構(gòu)以及第 八層中的接地線一起構(gòu)成，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl的第一電(C1,第二級(jí)并聯(lián)諧 振單元L2、 C2的第二電容C2由信號(hào)層的介質(zhì)板與接地層的接地板耦合形成，第一級(jí)間 耦合電容C12-1、第二級(jí)間耦合電容C12-2由信號(hào)層的介質(zhì)板與電容層間的耦合形成， 第一級(jí)間耦合電感L12由電容層的帶狀線形成，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5，第二 級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6由"T"形短截線實(shí)現(xiàn)；第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5 中的第一級(jí)第二零點(diǎn)電容C5由一個(gè)臂與上方的第一電感L1耦合實(shí)現(xiàn)，第五電感L5則 由本身分布參數(shù)實(shí)現(xiàn)；第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6中的第二級(jí)第二零點(diǎn)電容C6由 另一個(gè)臂與上方的第二電感L2耦合實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)第二零點(diǎn)電感L6則由本身分布參數(shù)實(shí) 現(xiàn)，"T"形短截線一端接地。本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的外形及 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖參見圖5。
本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器中，在零點(diǎn)電路的設(shè)置上，采用了 兩組諧振單元形成同一個(gè)零點(diǎn)的設(shè)計(jì)，其中第一級(jí)第一零點(diǎn)電感L3和第一級(jí)第一零點(diǎn) 電容C3是一個(gè)并聯(lián)諧振單元，第二級(jí)第一零點(diǎn)電感L4和第二級(jí)第一零點(diǎn)電容C4也是 一個(gè)并聯(lián)諧振單元，這兩個(gè)并聯(lián)諧振單元各自諧振形成零點(diǎn)，但是這兩個(gè)并聯(lián)諧振單元 形成的其實(shí)是同一個(gè)零點(diǎn)，即第一零點(diǎn)1.73GHz，同樣的道理，第一級(jí)第二零點(diǎn)電感L5 和第一級(jí)第二零點(diǎn)電容C5是一個(gè)串聯(lián)諧振單元，第二級(jí)第二零點(diǎn)電感L6和第二級(jí)第二 零點(diǎn)電容C6也是一個(gè)串聯(lián)諧振單元，這兩個(gè)串聯(lián)諧振單元各自諧振形成零點(diǎn)，但是這 兩個(gè)串聯(lián)諧振單元形成的其實(shí)是同一個(gè)零點(diǎn)，即第二零點(diǎn)7.11GHz ，之所以采取這種 設(shè)計(jì)是為了在阻帶加強(qiáng)衰減，阻帶上在某個(gè)頻率加零點(diǎn)使得衰減下降，再在同一個(gè)頻率 產(chǎn)生相同的零點(diǎn)，則使得衰減下降量更為大，這樣能明顯改善濾波器的性能。
本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器中，形成第二零點(diǎn)的第五電感L5、 第五電容C5、第六電感L6、第六電容C6是由"T"形短截線來(lái)實(shí)現(xiàn)，第一級(jí)第二零點(diǎn) 設(shè)置電路L5、 C5中的第一級(jí)第二零點(diǎn)電容C5由一個(gè)臂與上方的第一電感L1耦合實(shí)現(xiàn)，第一級(jí)第二零點(diǎn)電感L5則由本身分布參數(shù)實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6中的 第二級(jí)第二零點(diǎn)電容C6由另一個(gè)臂與上方的第二電感L2耦合實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)第二零點(diǎn)電 感L6則由本身分布參數(shù)實(shí)現(xiàn)。這樣比起其他設(shè)計(jì)方法，"T"形短截線的采用大大降低了 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，也同時(shí)減小了尺寸。
本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器中，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl 中的第一電感L1、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2中的第二電感L2由第二層到第八層所制 作的過(guò)孔結(jié)構(gòu)以及第八層中的接地線一起構(gòu)成，采用通孔的寄生電感實(shí)現(xiàn)來(lái)替代平面繞 線電感。這種方法充分利用了LTCC三維電路的優(yōu)點(diǎn)，并使得小形化成為可能。不過(guò)， 這種方法也有一定的缺陷，就是電感量很難精確的控制。但是，我們的研究表明電感的 影響要遠(yuǎn)比電容的影響小。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)電感量有較低敏感度的電路來(lái)克服電感值 不精確這一缺點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器的工作原理簡(jiǎn)述如下輸入的寬頻 帶微波信號(hào)經(jīng)輸入端口 Portl到達(dá)第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3,在第一級(jí)第一零點(diǎn) 設(shè)置電路L3、 C3的一端，所述的寬頻帶微波信號(hào)中，在第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3諧振頻率即第一零點(diǎn)頻率附近的阻帶微波信號(hào)，因呈現(xiàn)高阻抗被抑制，非第一零點(diǎn) 頻率附近的微波信號(hào)通過(guò)第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、C3到達(dá)第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5，第一級(jí)間耦合電容C12-1，經(jīng)過(guò)第一零點(diǎn)整形的 微波信號(hào)在第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl的一端，在第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl諧振 頻率附近的微波信號(hào)通過(guò)，其余非第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl諧振頻率附近的微波信 號(hào)通過(guò)第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1、 Cl接地，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)濾波。同時(shí)，在第一級(jí)第二零點(diǎn) 設(shè)置電路L5、 C5的一端，由于第一級(jí)第二零點(diǎn)電感L5，第一級(jí)第二零點(diǎn)電容C5串聯(lián) 諧振形成零點(diǎn)即第二零點(diǎn)，使第二零點(diǎn)頻率附近的微波信號(hào)呈現(xiàn)短路而接地，非第二零 點(diǎn)頻率附近的微波信號(hào)通過(guò)。這樣，經(jīng)過(guò)第一零點(diǎn)整形、第一級(jí)濾波，第二零點(diǎn)整形的 微波信號(hào)通過(guò)第一級(jí)間耦合電容C12-1、第一級(jí)間耦合電感L12、第二級(jí)間耦合電容 C12-2到達(dá)第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6，第二級(jí)第 一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4，在第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2的一端，第二并聯(lián)諧振單元 L2、 C2諧振頻率附近的微波信號(hào)通過(guò)，其余非第二并聯(lián)諧振單元L2、 C2諧振頻率附 近的微波信號(hào)通過(guò)第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2、 C2接地，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)濾波。同時(shí)，在第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L6、 C6的一端，由于第二級(jí)第二零點(diǎn)電感L6，第二級(jí)第二零點(diǎn)電 容C6串聯(lián)諧振形成與之前的第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路L5、 C5中第一級(jí)第二零點(diǎn)電感 L5，第一級(jí)第二零點(diǎn)電容C5諧振形成的零點(diǎn)一樣的零點(diǎn)即第二零點(diǎn)，使第二零點(diǎn)頻率 附近的微波信號(hào)呈現(xiàn)短路而接地，非第二零點(diǎn)頻率附近的微波頻率信號(hào)通過(guò)。這樣，經(jīng) 過(guò)第一零點(diǎn)整形，第一級(jí)濾波，第二零點(diǎn)整形，第二級(jí)濾波，再次第二零點(diǎn)整形的微波 信號(hào)到達(dá)第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4,其中第二級(jí)第一零點(diǎn)電感L4，第二級(jí)第一 零點(diǎn)電容C4并聯(lián)諧振形成與之前的第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L3、 C3中第一級(jí)第一零 點(diǎn)電感L3，第一級(jí)第一零點(diǎn)電容C3并聯(lián)諧振形成的零點(diǎn)一樣的零點(diǎn)即第一零點(diǎn)，在第 二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4的一端，在第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路L4、 C4諧振頻率 即第一零點(diǎn)頻率附近阻帶微波信號(hào)，因呈現(xiàn)高阻抗被抑制，非第一零點(diǎn)頻率附近的微波 信號(hào)到達(dá)表面安裝的50歐姆阻抗輸出端口Port2的一端。這樣，經(jīng)過(guò)第一零點(diǎn)整形，第 一級(jí)濾波，第二零點(diǎn)整形，第二級(jí)濾波，再次第二零點(diǎn)整形，再次第一零點(diǎn)整形的微波 信號(hào)從Port2的另一端輸出，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器。
本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器由于是采用多層低溫共燒陶瓷工藝 實(shí)現(xiàn)，是低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約卯(TC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"T"形短截線和用通孔的寄生電感來(lái)替代平面繞 線電感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。迄今為止，這是我 們所知道的采用如此低介電常數(shù)介質(zhì)(27)的濾波器中，體積最小的，而且性能也非常 的優(yōu)秀，完全滿足了藍(lán)牙收發(fā)模塊的性能需求。
本發(fā)明高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器實(shí)施例的實(shí)物照片及尺寸參見圖5， 其尺寸(長(zhǎng)x寬x高)為1.6讓X0.8mmX0.6mm，重量小于0.05克。其主要性能測(cè)試結(jié) 果參見圖6。測(cè)試結(jié)果表明，在2.4GHz， 2.45GHz， 2.5GHz處測(cè)得的插入損耗值分別為 1.56dB， 1.65dB， 2.14 dB，并且在1.7GHz和7.1GHz處擁有兩個(gè)零點(diǎn)，衰減值分別都達(dá) 到了 22dB以上，完全滿足系統(tǒng)使用要求。
權(quán)利要求
1、一種高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器，其特征在于包括表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口(Port1)、第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、C3)、第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、C4)、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、C1)、第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、C5)、第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、C6)、第一級(jí)間耦合電容(C12-1)、第一級(jí)間耦合電感(L12)、第二級(jí)間耦合電容(C12-2)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、C2)、表面安裝的50歐姆阻抗輸出端口(Port2)和接地端；輸入端口(Port1)與第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、C3)相接，輸出端口(Port2)與第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、C4)相接，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、C3)與第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、C4)之間并聯(lián)第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、C1)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、C2)，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、C5)與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、C1)并聯(lián)，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、C6)與第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、C2)并聯(lián)，在第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、C1)與第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、C2)之間串聯(lián)第一級(jí)間耦合電容(C12-1)、第二級(jí)間耦合電容(C12-2)，在第一級(jí)間耦合電容(C12-1)和第二級(jí)間耦合電容(C12-2)之間串聯(lián)第一級(jí)間耦合電感(L12)；第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、C1)和第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、C5)，第一電容(C1)、第一電感(L1)和第五電容(C5)的一端接第三電容(C3)、第三電感(L3)和第一級(jí)間耦合電容(C12-1)連接的公共端，第一電容(C1)、第一電感(L1)另一端接地，第五電容(C5)的另一端接第五電感(L5)的一端，第五電感(L5)的另一端接地，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、C2)和第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、C6)，其中第二電容(C2)、第二電感(L2)和第六電容(C6)的一端接第四電容(C4)、第四電感(L4)和第二級(jí)間耦合電容(C12-2)連接的公共端，第二電容(C2)、第二電感(L2)另一端接地，第六電容(C6)的另一端接第六電感(L6)的一端，第六電感(L6)的另一端接地。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器，其特征在于 表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口 (Portl) —端接輸入信號(hào)，第一零點(diǎn)設(shè)置電路由第一 級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、 C3)和第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、 C4)組成，第一級(jí)第 一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、 C3)和第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、 C4)是兩組并聯(lián)諧振單元， 它們諧振形成相同的零點(diǎn)即第一零點(diǎn)，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、 C3)由第一級(jí)第 一零點(diǎn)電感(1,3)和第一級(jí)第一零點(diǎn)電容(C3)并聯(lián)而成；第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、C4)由第二級(jí)第一零點(diǎn)電感(L4)和第二級(jí)第一零點(diǎn)電容(C4)并聯(lián)而成，輸入端口(Portl) 另一端接第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、 C3)相連接的一端，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Ll、 Cl)由第一電感(Ll)和第一電容(Cl)并聯(lián)而成，第二零點(diǎn)設(shè)置電路由第一級(jí)第二零 點(diǎn)設(shè)置電路(L5、 C5)和第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、 C6)組成，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè) 置電路(L5、 C5)和第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、 C6)是兩組串聯(lián)諧振單元，它們諧 振形成相同的零點(diǎn)即第二零點(diǎn)，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、 C5)由第一級(jí)第二零點(diǎn) 電感(L5)和第一級(jí)第二零點(diǎn)電容(C5)串聯(lián)而成，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、 C6) 由第二級(jí)第二零點(diǎn)電感(L6)和第二級(jí)第二零點(diǎn)電感(C6)串聯(lián)而成，第一級(jí)第一零點(diǎn) 設(shè)置電路(L3、 C3)中的第一級(jí)第一零點(diǎn)電感(L3)和第一級(jí)第一零點(diǎn)電容(C3)相連 接的另一端分別與第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Ll、 Cl)相連接的一端和第一級(jí)間耦合電容(C12-l)的一端以及第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、 C5)中的第二零點(diǎn)電容3第五電 容(C5)的一端相連接，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Ll、 Cl)中的第一電感(Ll)和第一電 容(Cl)相連接的另一端與第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、 C5)中的第一級(jí)第二零點(diǎn)電 感(L5)的一端相連接并與接地端相連，第一級(jí)間耦合電容(C12-l)的另一端接第一 級(jí)間耦合電感(L12)的一端，第一級(jí)間耦合電感(L12)的另一端接第二級(jí)間耦合電容(C12-2)的一端，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、 C2)由第二電感(L2)和第二電容(C2) 并聯(lián)而成，第二級(jí)間耦合電容(C12-2)的另一端分別與第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、 C2) 中的第二電感(L2)和第二電容(C2)相連接的一端和第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、 C6)中第二級(jí)第二零點(diǎn)電容(C6)的一端以及第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、 C4)相連 接的一端連接，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、 C2)中的第二電感(L2)和第二電容(C2) 相連接的另一端與第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、 C6)中的第二級(jí)第二零點(diǎn)電感(L6) 的一端相連接并與接地端相連，第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、 C4)中的第二級(jí)第一零 點(diǎn)電感(L4)和第二級(jí)第一零點(diǎn)電容(C4)相連接的另一端連接表面安裝的50歐姆阻 抗輸出端口 (Port2)的一端，輸出端口 (Port2)的另一端接輸出信號(hào)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高阻帶抑制多零點(diǎn)2. 4千兆赫微形濾波器，其特征 在于所有的表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口(Portl)、第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、 C3)、第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、 C4)、第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、 C5)、第二 級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、 C6)、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、 Cl)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、 C2)、第一級(jí)間耦合電容(C12-l)、第一級(jí)間耦合電感(L12)、第二級(jí)間耦合電容(C12-2)、表面安裝的50歐姆阻抗輸出端口 (Port2)和接地端均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)，第一級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L3、 C3)、第二級(jí)第一零點(diǎn)設(shè)置電路(L4、 C4)由輸入和輸出端的耦合形成，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、 Cl)的第一電感(Ll)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、 C2)的第二電感(L2)由第二層到第八層所制作的過(guò)孔結(jié)構(gòu)以及第八層中的接地線一起構(gòu)成，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、 Cl)的第一電容(Cl),第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、 C2)的第二電容(C2)由信號(hào)層的介質(zhì)板與接地層的接地板耦合形成，第一級(jí)間耦合電容(C12-l)、第二級(jí)間耦合電容(C12-2)由信號(hào)層的介質(zhì)板與電容層間的耦合形成，第一級(jí)間耦合電感(L12)由電容層的帶狀線形成，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、 C5)、第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、 C6)由"T"形短截線實(shí)現(xiàn)；第 -級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置屯路(L5、C5)中的第一級(jí)第二零點(diǎn)電容(C5)由一個(gè)臂與上方的第一電感(L1)耦合實(shí)現(xiàn)，第五電感(L5)則由本身分布參數(shù)實(shí)現(xiàn)；第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、 C6)中的第二級(jí)第二零點(diǎn)電容(C6)由另一個(gè)臂與上方的第二電感(L2)耦合實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)第二零點(diǎn)電感(L6)則由本身分布參數(shù)實(shí)現(xiàn)，"T"形短截線一端接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器，其特征在于形成第二零點(diǎn)的第五電感(L5)、第五電容(C5)、第六電感(L6)、第六電容(C6)是由"T"形短截線來(lái)實(shí)現(xiàn)，第一級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L5、 C5)中的第一級(jí)第二零點(diǎn)電容(C5)由一個(gè)臂與上方的第一電感(Ll)耦合實(shí)現(xiàn)，第一級(jí)第二零點(diǎn)電感(L5)則由本身分布參數(shù)實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)第二零點(diǎn)設(shè)置電路(L6、C6)中的第二級(jí)第二零點(diǎn)電容(C6)由另一個(gè)臂與上方的第二電感(L2)耦合實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)第二零點(diǎn)電感(L6)則由本身分布參數(shù)實(shí)現(xiàn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器，其特征在于第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L1、 Cl)中的第一電感(Ll)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2、 C2)中的第二電感(L2)由第二層到第八層所制作的過(guò)孔結(jié)構(gòu)以及第八層中的接地線一起構(gòu)成，采用通孔的寄生電感實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及高阻帶抑制多零點(diǎn)2.4千兆赫微形濾波器，包括表面安裝的輸入/輸出接口，兩個(gè)并聯(lián)諧振單元，級(jí)間耦合電容和電感，兩組零點(diǎn)設(shè)置電路，上述各部分均采用低溫共燒陶瓷工藝制成。本發(fā)明體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、相位頻率特性線性變化、溫度穩(wěn)定性好、電性能指標(biāo)批量一致性好、大批量生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于藍(lán)牙傳輸、ISM(工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段傳輸、相應(yīng)微波頻段的通信、數(shù)字雷達(dá)、單兵衛(wèi)星移動(dòng)、通信終端、軍用與民用多模和多路通信系統(tǒng)終端、無(wú)線通信手持終端等，以及對(duì)體積、重量、性能、可靠性有苛刻要求的相應(yīng)系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H03H7/075GK101640519SQ20091003420
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者葉仲華, 周文衎, 姚友芳, 宋志東, 杰 張, 戴永勝, 李寶山, 飛 王, 王超宇, 符光強(qiáng), 肖圣磊, 郭玉紅, 陳少波 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)