一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器，包括適用于表面貼裝的輸入/輸出接口、新型串并聯(lián)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的四個諧振單元，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，適用于相應(yīng)微波頻段的通信、數(shù)字雷達、無線通信手持終端等對體積、電性能、溫度穩(wěn)定性和可靠性有苛刻要求的場合和相應(yīng)的系統(tǒng)中。
【專利說明】一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器【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)的串并聯(lián)諧振濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著移動通信、衛(wèi)星通信及國防電子系統(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)代無線通信系統(tǒng)以及微波毫米波通信、雷達等系統(tǒng)中，需要用到很低的頻段工作頻段，特別是在一些國防尖端設(shè)備中，為保證系統(tǒng)性能，對濾波器電性能及其尺寸要求尤為苛刻。適用于超低頻段的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源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無源/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，已成為無源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無源器件，散熱性好，可靠性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點，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，在微波頻段被廣泛用來制造各種微波無源元件，實現(xiàn)無源元件的高度集成?；贚TCC工藝的疊層技術(shù)，可以實現(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，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點，可以實現(xiàn)新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種運用新型結(jié)構(gòu)實現(xiàn)體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡單、成品率高、批量一致性好、造價低、溫度性能穩(wěn)定的新型結(jié)構(gòu)串并聯(lián)諧振濾波器。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、第一部分并聯(lián)諧振單元L1、C1、第一零點電容Cl 1、第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2、第二零點電容C22、第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3、第三零點電容C33、第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4、第四零點電容C44、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2 ；其中第一部分并聯(lián)諧振單元L1、Cl、第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2、第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3、第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4平行放置，輸入端口 Pl與第一部分并聯(lián)諧振單元L1、Cl連接，其中第一部分并聯(lián)諧振電容Cl與第一部分并聯(lián)諧振電感LI并聯(lián)，其位置放置在并聯(lián)諧振電感下方，第一零點電容Cll與第一部分并聯(lián)諧振單元L1、C1串聯(lián)接地；第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2與輸入端口 Pl連接，其中第二部分串聯(lián)諧振電容C2與第二部分串聯(lián)諧振電感L2串聯(lián)，其位置放置在第二部分串聯(lián)諧振電感下方，第二零點電容C22與第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2并聯(lián)；第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3與第二部分串聯(lián)諧振電容C2連接，其中第三部分并聯(lián)諧振電容C2與第三部分并聯(lián)諧振電感L3并聯(lián)，其位置放置在第三并聯(lián)諧振電感上方，第三零點電容C33與第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3串聯(lián)接地；第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4與第二部分串聯(lián)諧振電容C2連接，其中第四部分串聯(lián)諧振電容C4與第四部分串聯(lián)諧振電感L4串聯(lián)，其位置放置在第四部分串聯(lián)諧振電感上方，第四零點電容C44與第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4并聯(lián)。
[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，所帶來的顯著優(yōu)點是:(I)帶內(nèi)平坦、通帶內(nèi)插損低；(2)濾波器邊帶陡峭；(3)體積小、重量輕、可靠性高；(4)電路實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(5)成本低；(6)使用安裝方便，可以使用全自動貼片機安裝和焊接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器輸出端的幅頻特性曲線。
[0009]圖3是本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器輸入端口的駐波特性曲線。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0011]結(jié)合圖1，本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器，該濾波器由一種新型結(jié)構(gòu)的并聯(lián)諧振單元和一種新型結(jié)構(gòu)的串聯(lián)諧振單元組成。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、第一部分并聯(lián)諧振單元L1、Cl、第一零點電容C11、第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2、第二零點電容C22、第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3、第三零點電容C33、第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4、第四零點電容C44、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2 ;其中第一部分并聯(lián)諧振單元L1、Cl、第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2、第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3、第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4平行放置，輸入端口 Pl與第一部分并聯(lián)諧振單元L1、Cl連接，其中第一部分并聯(lián)諧振電容Cl與第一部分并聯(lián)諧振電感LI并聯(lián)，其位置放置在并聯(lián)諧振電感下方，第一零點電容Cll與第一部分并聯(lián)諧振單元L1、C1串聯(lián)接地；第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2與輸入端口 Pl連接，其中第二部分串聯(lián)諧振電容C2與第二部分串聯(lián)諧振電感L2串聯(lián)，其位置放置在第二部分串聯(lián)諧振電感下方，第二零點電容C22與第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2并聯(lián)；第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3與第二部分串聯(lián)諧振電容C2連接，其中第三部分并聯(lián)諧振電容C2與第三部分并聯(lián)諧振電感L3并聯(lián)，其位置放置在第三并聯(lián)諧振電感上方，第三零點電容C33與第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3串聯(lián)接地；第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4與第二部分串聯(lián)諧振電容C2連接，其中第四部分串聯(lián)諧振電容C4與第四部分串聯(lián)諧振電感L4串聯(lián)，其位置放置在第四部分串聯(lián)諧振電感上方，第四零點電容C44與第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4并聯(lián)。
[0012]結(jié)合圖1，本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、第一部分并聯(lián)諧振單元L1、Cl、第一零點電容C11、第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2、第二零點電容C22、第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3、第三零點電容C33、第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4、第四零點電容C44、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現(xiàn)。
[0013]結(jié)合圖1，本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器，在傳輸零點的設(shè)計上，采用第一零點電容Cll與在第一部分并聯(lián)諧振單元LI Cl串聯(lián)接地，采用第二零點電容C22與第二部分串聯(lián)諧振單元L2、C2并聯(lián)，采用第三零點電容C33與第三部分并聯(lián)諧振單元L3、C3串聯(lián)接地，采用第四零點電容C44與第四部分串聯(lián)諧振單元L4、C4并聯(lián)，從而可以在上邊帶和下邊帶分別產(chǎn)生傳輸零點。通過調(diào)整四個零點電容的大小、位置，可以改變傳輸零點的位置。
[0014]一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器，由于是采用多層低溫共燒陶瓷工藝實現(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現(xiàn)接地和封裝，從而使體積大幅減小。
[0015]本發(fā)明一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器的尺寸僅為8mmX6mmX2.3mm,其性能可從圖2、圖3看出，通帶帶寬為30MHz?50MHz，通帶內(nèi)最小插入損耗為1.ldB，輸入端口回波損耗均優(yōu)于15dB，上邊帶抑制優(yōu)于25dB，下邊帶抑制優(yōu)于30dB，輸入端口駐波比優(yōu)于1.4。該濾波器與其他現(xiàn)有濾波器相比，其中心頻率更低，體積更小。
【權(quán)利要求】
1.一種新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器，其特征在于:包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(PD、第一部分并聯(lián)諧振單元(L1、Cl)、第一零點電容(cii)、第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)、第二零點電容(C22)、第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)、第三零點電容(C33)、第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)、第四零點電容(C44)、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口(P2)；第一部分并聯(lián)諧振單元(L1、Cl)、第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)、第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)、第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)平行放置，輸入端口(Pl)與第一部分并聯(lián)諧振單元(L1、Cl)連接，其中第一部分并聯(lián)諧振電容(Cl)與第一部分并聯(lián)諧振電感(LI)并聯(lián)，其位置放置在第一部分并聯(lián)諧振電感(LI)下方，第一零點電容(Cll)與第一部分并聯(lián)諧振單元(L1、Cl)串聯(lián)接地；第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)與輸入端口(Pl)連接，其中第二部分串聯(lián)諧振電容(C2)與第二部分串聯(lián)諧振電感(L2)串聯(lián)，其位置放置在第二部分串聯(lián)諧振電感(L2)下方，第二零點電容(C22)與第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)并聯(lián)；第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)與第二部分串聯(lián)諧振電容(C2)連接，其中第三部分并聯(lián)諧振電容(C2)與第三部分并聯(lián)諧振電感(L3)并聯(lián)，其位置放置在第三并聯(lián)諧振電感(L3)上方，第三零點電容(C33)與第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)串聯(lián)接地；第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)與第二部分串聯(lián)諧振電容(C2)連接，其中第四部分串聯(lián)諧振電容(C4)與第四部分串聯(lián)諧振電感(L4)串聯(lián)，其位置放置在第四部分串聯(lián)諧振電感(L4)上方，第四零點電容(C44)與第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)諧振濾波器，其特征在于:表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(P1)、第一部分并聯(lián)諧振單元(L1、Cl)、第一零點電容(C11)、第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)、第二零點電容(C22)、第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)、第三零點電容(C33)、第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)、第四零點電容(C44)、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現(xiàn)。
【文檔編號】H03H7/01GK103997310SQ201410226477
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】陳相治, 李雁, 朱丹, 羅鳴, 戴永勝, 張超, 潘航, 李永帥, 許心影, 楊茂雅, 周圍, 周衍芳 申請人:南京理工大學