專(zhuān)利名稱(chēng)：P波段高次諧波抑制微型低通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾波器，特別是一種P波段高次諧波抑制微型低通濾波器。
背景技術(shù)：
隨著微波毫米波通信、雷達(dá)等系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是移動(dòng)手持式無(wú)線(xiàn)通信終端、單兵衛(wèi)星移動(dòng)通信終端、軍用與民用多模多路通信系統(tǒng)終端、機(jī)載、彈載、宇航通信系統(tǒng)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(yīng)波段接收和發(fā)射支路中的關(guān)鍵電子部件，低損耗的P波段高次諧波抑制微型低通濾波器是一個(gè)重要的發(fā)展方向。描述這種部件性能的主要技術(shù)指標(biāo)有通帶截止頻率、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、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。用常規(guī)方法設(shè)計(jì)的濾波器，如發(fā)夾型濾波器結(jié)構(gòu)、諧振腔濾波器結(jié)構(gòu)和同軸線(xiàn)濾波器結(jié)構(gòu)等均存在體積和插入損耗較大的缺點(diǎn)，對(duì)于要求苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合往往無(wú)法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種體積小、重量輕、可靠性高、溫度性能穩(wěn)定好、電性能優(yōu)異、批量電性能一致性好、成本低的P波段高次諧波抑制微型低通濾波器。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，其特征在于包括表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口、輸入電感、第一接地電容、第一級(jí)串聯(lián)電感、第二接地電容、第二級(jí)串聯(lián)電感、第三接地電容、第三級(jí)串聯(lián)電感、第四接地電容、第一級(jí)零點(diǎn)電容、第二級(jí)零點(diǎn)電容、輸出電感、表面安裝的50歐姆阻抗輸出端口和接地端；表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口一端接輸入信號(hào)，另一端接輸入電感的一端，輸入電感的另一端和第一接地電容、第一級(jí)串聯(lián)電感、第一級(jí)零點(diǎn)電容的公共連接端相連接，其中第一級(jí)串聯(lián)電感和第一級(jí)零點(diǎn)電容并聯(lián)組成第一級(jí)并聯(lián)諧振單元；第一級(jí)并聯(lián)諧振單元的另一端與第二接地電容、第二級(jí)串聯(lián)電感、第二級(jí)零點(diǎn)電容的公共端相連接，其中第二級(jí)串聯(lián)電感和第二級(jí)零點(diǎn)電容并聯(lián)組成第二級(jí)并聯(lián)諧振單元；第二級(jí)并聯(lián)諧振單元的另一端與第三級(jí)串聯(lián)電感、第三接地電容的公共端相連接；第三級(jí)串聯(lián)電感的另一端與第四接地電容、輸出電感的公共端相連接，輸出電感的另一端與輸出端口的一端連接，輸出端口的另一端接輸出信號(hào)；第一接地電容、第二接地電容、第三接地電容、第四接地電容的另一端分別接地。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是(1)通帶內(nèi)損耗低、諧波抑制深；(2)Q值高；(3)體積小、重量輕、可靠性高；(4)電性能優(yōu)異，相位頻率特性線(xiàn)性變化；(5)電性能溫度穩(wěn)定性高；(6)電性能一致性好，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(7)成本低；(8)使用安裝方便，可以使用全自動(dòng)貼片機(jī)安裝和焊接；(9)特別適用于火箭、機(jī)載、彈載、宇宙飛船、單兵移動(dòng)通信終端等無(wú)線(xiàn)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通信系統(tǒng)中。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明P波段高次諧波抑制微型低通濾波器的電原理圖。圖2是本發(fā)明P波段高次諧波抑制微型低通濾波器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明P波段高次諧波抑制微型低通濾波器三維全波仿真性能曲線(xiàn)。
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1，本發(fā)明是一種P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，該濾波器包括表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、輸入電感Lin、第一接地電容Cl、第一級(jí)串聯(lián)電感Li、第二接地電容C2、第二級(jí)串聯(lián)電感L2、第三接地電容C3、第三級(jí)串聯(lián)電感L3、第四接地電容C4、 第一級(jí)零點(diǎn)電容C5、第二級(jí)零點(diǎn)電容C6、輸出電感Lout、表面安裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2和接地端；表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口 Pl —端接輸入信號(hào)，另一端接輸入電感Lin 的一端，輸入電感Lin的另一端和第一接地電容Cl、第一級(jí)串聯(lián)電感Li、第一級(jí)零點(diǎn)電容C5 的公共連接端相連接，其中第一級(jí)串聯(lián)電感Ll和第一級(jí)零點(diǎn)電容C5并聯(lián)組成第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5 ；第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5的另一端與第二接地電容C2、第二級(jí)串聯(lián)電感 L2、第二級(jí)零點(diǎn)電容C6的公共端相連接，其中第二級(jí)串聯(lián)電感L2和第二級(jí)零點(diǎn)電容C6并聯(lián)組成第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2C6 ；第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2C6的另一端與第三級(jí)串聯(lián)電感 L3、第三接地電容C3的公共端相連接；第三級(jí)串聯(lián)電感L3的另一端與第四接地電容C4、輸出電感Lout的公共端相連接，輸出電感Lout的另一端與輸出端口 P2的一端連接，輸出端口 P2的另一端接輸出信號(hào)；第一接地電容Cl、第二接地電容C2、第三接地電容C3、第四接地電容C4的另一端分別接地。結(jié)合圖2，本發(fā)明P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，輸入端口 P1、輸入電感 Lin、第一接地電容Cl、第一級(jí)串聯(lián)電感Li、第二接地電容C2、第二級(jí)串聯(lián)電感L2、第三接地電容C3、第三級(jí)串聯(lián)電感L3、第四接地電容C4、第一級(jí)零點(diǎn)電容C5、第二級(jí)零點(diǎn)電容C6、輸出電感Lout、表面安裝的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)；其中輸入電感Lin、第一級(jí)串聯(lián)電感Li、輸出電感Lout均采用分布參數(shù)的帶狀線(xiàn)實(shí)現(xiàn)；第二級(jí)串聯(lián)電感L2、第三級(jí)串聯(lián)電感L3均采用多層耦合帶狀線(xiàn)以圓形方式繞制而成， 層間通過(guò)圓形通孔相連；第一接地電容Cl、第二接地電容C2、第三接地電容C3、第四接地電容C4、第一級(jí)零點(diǎn)電容C5、第二級(jí)零點(diǎn)電容C6均采用介質(zhì)平板電容實(shí)現(xiàn)。結(jié)合圖2，本發(fā)明P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，第一接地電容Cl、第二接地電容C2、第三接地電容C3、第四接地電容C4均采用兩層介質(zhì)平板電容實(shí)現(xiàn)，其中一層帶狀線(xiàn)分別接第一級(jí)串聯(lián)電感Li、第二級(jí)串聯(lián)電感L2、第三級(jí)串聯(lián)電感L3的一端，另一層是地。本發(fā)明P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，其工作原理簡(jiǎn)述如下輸入的寬頻帶微波信號(hào)經(jīng)輸入端口 Pl通過(guò)輸入電感Lin到達(dá)第一接地電容Cl的一端及第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5中第一級(jí)串聯(lián)電感Ll和第一級(jí)零點(diǎn)電容C5相連的一端，所述的寬頻帶微波信號(hào)中，在第一接地電容Cl附近的微波信號(hào)進(jìn)入第一接地電容Cl與第二接地電容C2之間的第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5，其余非第一接地電容Cl附近的微波信號(hào)通過(guò)第一接地電容Cl接地，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)濾波。第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5的并聯(lián)諧振頻率附近的微波信號(hào)， 因呈現(xiàn)高阻抗被抑制，非第一諧振頻率附近的微波頻率信號(hào)通過(guò)第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5中的第一級(jí)串聯(lián)電感Ll和第一級(jí)零點(diǎn)電容C5到達(dá)第二接地電容C2中。第二接地電容C2 的一端及第二接地電容C2與第三接地電容C3之間第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2C6的一端，經(jīng)過(guò)第一級(jí)濾波和第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5的微波信號(hào)，在第二接地電容C2附近的微波信號(hào)進(jìn)入第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2C6，其余非第二接地電容C2附近的微波信號(hào)通過(guò)第二接地電容C2接地，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)濾波。第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2C6的并聯(lián)諧振頻率附近的微波信號(hào)，因呈現(xiàn)高阻抗被抑制，非第二諧振頻率附近的微波頻率信號(hào)通過(guò)第二級(jí)并聯(lián)諧振單元 L2C6中的第二級(jí)串聯(lián)電感L2和第二級(jí)零點(diǎn)電容C6到達(dá)第三接地電容C3中。第三接地電容C3的一端及第三級(jí)串聯(lián)電感L3的一端，經(jīng)過(guò)第一級(jí)、第二級(jí)濾波和第一級(jí)并聯(lián)諧振單元 L1C5，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2C6的微波信號(hào)，在第三接地電容C3附近的微波信號(hào)進(jìn)入第三級(jí)串聯(lián)電感L3，其余非第三接地電容C3附近的微波信號(hào)通過(guò)第三接地電容C3接地，實(shí)現(xiàn)第三級(jí)濾波。第三級(jí)串聯(lián)電感L3附近的微波信號(hào)，因呈現(xiàn)高阻抗被抑制，非第三級(jí)串聯(lián)電感L3附近的微波頻率信號(hào)通過(guò)第三級(jí)串聯(lián)電感L3到達(dá)第四接地電容C4中。第四接地電容C4的一端，經(jīng)過(guò)第一級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)濾波和第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2C6，第三級(jí)串聯(lián)電感L3的微波信號(hào)，在第四接地電容C4附近的微波信號(hào)通過(guò)輸出電感Lout接表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2的一端，其余非第四接地電容C4附近的微波信號(hào)通過(guò)第四接地電容C4接地，實(shí)現(xiàn)第四級(jí)濾波。經(jīng)過(guò)第一級(jí)濾波、第二級(jí)濾波、第三級(jí)濾波、第四級(jí)濾波，第一級(jí)并聯(lián)諧振單元L1C5，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元L2C6，第三級(jí)串聯(lián)電感L3的微波信號(hào)，通過(guò)表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2的另一端輸出，從而實(shí)現(xiàn)P波段高次諧波抑制微型低通濾波器。P波段高次諧波抑制微型低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。P波段高次諧波抑制微型低通濾波器實(shí)施體積為4. 5mmX 3. 2mmX 1. 5mm。該濾波器截止頻率為0. ^GHz,仿真濾波器通帶內(nèi)插入損耗均小于0. 3分貝，0. 8GHz至6GHz阻帶抑制優(yōu)于-40分貝，具有良好的濾波器性能。
權(quán)利要求
1.一種P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，其特征在于包括表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口(P1)、輸入電感(Lin)、第一接地電容(Cl)、第一級(jí)串聯(lián)電感(Li)、第二接地電容(C2)、第二級(jí)串聯(lián)電感(L2)、第三接地電容(C3)、第三級(jí)串聯(lián)電感(L3)、第四接地電容 (C4)、第一級(jí)零點(diǎn)電容(C5)、第二級(jí)零點(diǎn)電容(C6)、輸出電感(Lout)、表面安裝的50歐姆阻抗輸出端口(P2)和接地端；表面安裝的50歐姆阻抗輸入端口(Pl) —端接輸入信號(hào)，另一端接輸入電感(Lin)的一端，輸入電感(Lin)的另一端和第一接地電容(Cl)、第一級(jí)串聯(lián)電感(Li)、第一級(jí)零點(diǎn)電容0 )的公共連接端相連接，其中第一級(jí)串聯(lián)電感(Li)和第一級(jí)零點(diǎn)電容(C5)并聯(lián)組成第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Li，C5)；第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Li，C5) 的另一端與第二接地電容(C2)、第二級(jí)串聯(lián)電感(L2)、第二級(jí)零點(diǎn)電容(C6)的公共端相連接，其中第二級(jí)串聯(lián)電感(U)和第二級(jí)零點(diǎn)電容(C6)并聯(lián)組成第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2， C6)；第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L2，C6)的另一端與第三級(jí)串聯(lián)電感(L3)、第三接地電容(C3)的公共端相連接；第三級(jí)串聯(lián)電感(U)的另一端與第四接地電容(C4)、輸出電感(Lout)的公共端相連接，輸出電感(Lout)的另一端與輸出端口(P2)的一端連接，輸出端口(P2)的另一端接輸出信號(hào)；第一接地電容(Cl)、第二接地電容(C2)、第三接地電容(C3)、第四接地電容(C4)的另一端分別接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，其特征在于輸入端口(P1)、輸入電感(Lin)、第一接地電容(Cl)、第一級(jí)串聯(lián)電感(Li)、第二接地電容(C2)、第二級(jí)串聯(lián)電感(L2)、第三接地電容(C3)、第三級(jí)串聯(lián)電感(L3)、第四接地電容(C4)、第一級(jí)零點(diǎn)電容(C5)、第二級(jí)零點(diǎn)電容(C6)、輸出電感(Lout)、表面安裝的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)；其中輸入電感(Lin)、第一級(jí)串聯(lián)電感(Li)、輸出電感(Lout)均采用分布參數(shù)的帶狀線(xiàn)實(shí)現(xiàn)；第二級(jí)串聯(lián)電感(L2)、第三級(jí)串聯(lián)電感(U)均采用多層耦合帶狀線(xiàn)以圓形方式繞制而成，層間通過(guò)圓形通孔相連；第一接地電容(Cl)、第二接地電容(C2)、第三接地電容(C3)、第四接地電容(C4)、第一級(jí)零點(diǎn)電容(( )、第二級(jí)零點(diǎn)電容(C6 )均采用介質(zhì)平板電容實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，其特征在于第一接地電容(Cl)、第二接地電容(C2)、第三接地電容(C3)、第四接地電容(C4)均采用兩層介質(zhì)平板電容實(shí)現(xiàn)，其中一層帶狀線(xiàn)分別接第一級(jí)串聯(lián)電感(Li)、第二級(jí)串聯(lián)電感(L2)、第三級(jí)串聯(lián)電感(L3)的一端，另一層是地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種P波段高次諧波抑制微型低通濾波器，包括適用于表面貼裝的50歐姆阻抗輸入/輸出接口、采用集總參數(shù)帶狀線(xiàn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的三個(gè)電感、四個(gè)接地電容、兩個(gè)零點(diǎn)電容、輸入和輸出電感，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)明具有通帶選擇性好、諧波抑制深、體積小、重量輕、可靠性高、電性能好、相位頻率特性線(xiàn)性度好、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)，特別適用于雷達(dá)、通信、箭載、機(jī)載、彈載、宇宙飛船、單兵移動(dòng)通信終端等無(wú)線(xiàn)通信手持和便攜終端產(chǎn)品中，以及對(duì)體積、重量、電性能及可靠性等有苛刻要求的場(chǎng)合和相應(yīng)頻段系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H03H7/09GK102571020SQ20121007808
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者馮媛, 吳建星, 吳迎春, 周聰, 孫宏途, 尹洪浩, 左同生, 張紅, 徐利, 戚湧, 戴永勝, 於秋杉, 李平, 李旭, 束鋒, 楊健, 漢敏, 王立杰, 范小龍, 謝秋月, 郭風(fēng)英, 陳少波, 陳建鋒, 陳曦, 韋晨君, 韓群飛 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)常熟研究院有限公司