專利名稱：電雙濾波器結(jié)構(gòu)及其多層實現(xiàn)的制作方法
電雙濾波器結(jié)構(gòu)及其多層實現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域
根據(jù)本發(fā)明的實施例涉及用于通過頻率選擇方式將來自第一濾波器端口的第一電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第二濾波器端口并用于以頻率選擇方式將來自第三濾波器端口的第二電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第四濾波器端口的電濾波器結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施例涉及縮放阻抗半集總(scaled impedancesem1-lumped) 低通濾波器。
背景技術(shù)：
電濾波器結(jié)構(gòu)被使用在許多應(yīng)用中。例如，電濾波器結(jié)構(gòu)可被實現(xiàn)為用作低通濾波器、帶通濾波器或高通濾波器。以下將給出對濾波器設(shè)計的簡要介紹。
圖6a示出了傳統(tǒng)的集總N次低通濾波器(還簡稱為LPF)的示意圖。濾波器600 被布置在源610 (通過具有生成器電壓Ve的電壓源和具有生成器電阻Re的電阻器所建模) 和負(fù)載620 (通過具有阻抗Re的電阻器所建模)之間。通常，內(nèi)部阻抗(此處通過具有生成器電阻Re的電阻器所建模)和負(fù)載阻抗(通過具有阻抗&的電阻器所建模)是純電阻式的。這證明了為什么圖6a和圖6b將其表示為&和&。另外，負(fù)載阻抗&和源阻抗Re通常是一致的(唯一相關(guān)的例外是偶階切比雪夫(Chebyshev)濾波器)，并且在大多數(shù)情況下等于50 Ω。
濾波器600自身包括floor (N/2)串聯(lián)電感器L1'L3. . . Ln和ceil (N/2)并-串聯(lián) LC單元L2-C2、L4-C4. .. Ljm-CV115通過定義，給定實數(shù)X，函數(shù)floor (X)返回大于或等于x的最小整數(shù)，而函數(shù)ceil (X)返回小于或等于X的最大整數(shù)。更準(zhǔn)確地，上述并聯(lián)單元的電感器在全極點類型的濾波器(諸如，巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)和貝塞爾(Bessel))中被短路。
圖6b示出圖6a的(低通)濾波器的所謂的半集總實現(xiàn)的示意圖所有的電感器都用具有(相對)高特性阻抗的傳輸線片段(還稱為傳輸線部分)實現(xiàn)，而所有的電容器都用具有(相對)高低特性阻抗的傳輸線片段(還稱為傳輸線部分)實現(xiàn)。此處，條件“高” 和“低”表示比濾波器的工作阻抗(還稱為“內(nèi)部阻抗”)高得多和低得多的(例如，至少更大或更小1. 5倍因子，但是，優(yōu)選的是至少更大或更小2倍甚至至少3倍因子)的值。
還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通常希望在有限的區(qū)域上實現(xiàn)多個類似的濾波器，同時仍舊保持濾波器之間的良好絕緣。
鑒于這種情形，本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種電濾波器結(jié)構(gòu)，其帶來濾波器特性和實現(xiàn)面積要求之間的良好折衷。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實施例，創(chuàng)建了用于以頻率選擇方式將來自第一濾波器端口的第一電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第二濾波器端口并以頻率選擇方式將來自第三濾波器端口的第二電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第四濾波器端口的電濾波器結(jié)構(gòu)。
濾波器結(jié)構(gòu)包括第一濾波器核心結(jié)構(gòu)，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)包括第一濾波器 端口(其可以是濾波器核心端口)、第二濾波器端口(其可以是濾波器核心端口)、多個在 所述第一濾波器端口和所述第二濾波器端口之間形成環(huán)路的多個串聯(lián)阻抗元件以及多個 并聯(lián)阻抗元件。所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件是利用耦合至節(jié)點的傳輸線結(jié)構(gòu) 所實現(xiàn)的，所述節(jié)點在所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的后續(xù)串聯(lián)阻抗元件之間。
電濾波器結(jié)構(gòu)還包括第二濾波器核心結(jié)構(gòu)，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)包括第三濾 波器端口(其可以是濾波器核心端口)、第四濾波器端口(其可以是濾波器核心端口)、多 個在所述第三濾波器端口和所述第四濾波器端口之間形成環(huán)路的多個串聯(lián)阻抗元件，以及 多個并聯(lián)阻抗元件。所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件是利用耦合至節(jié)點的傳輸線 結(jié)構(gòu)所實現(xiàn)的，所述節(jié)點在所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的后續(xù)串聯(lián)阻抗元件之間。
所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件被布置在多層結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)電層中，并 且，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件被布置在多層棧的不同導(dǎo)電層中。
用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)和用于實 現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)被布置在所述多層結(jié)構(gòu)的 相同導(dǎo)電層中。類似地，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線 結(jié)構(gòu)和用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)被布置在所 述多層結(jié)構(gòu)的相同導(dǎo)電層中。
用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)和用于實 現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)至少在垂直于所述多層結(jié) 構(gòu)的主表面的投影中部分重疊，所述多層結(jié)構(gòu)中間帶有導(dǎo)電屏蔽。類似地，用于實現(xiàn)所述第 二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)和用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié) 構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)至少在垂直于所述多層結(jié)構(gòu)的主表面的投影中部分 重疊，所述多層結(jié)構(gòu)中間帶有導(dǎo)電屏蔽。
本發(fā)明的關(guān)鍵想法是上述對傳輸線結(jié)構(gòu)的交織布置，其被用于實現(xiàn)兩個濾波器核 心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件，其允許對兩個電獨立的濾波器核心結(jié)構(gòu)的特別節(jié)約空間的實現(xiàn)， 其中，對用于實現(xiàn)給定一個濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)的分配允許在濾 波器設(shè)計中包括垂直結(jié)構(gòu)，例如，通過結(jié)構(gòu)。這給與設(shè)計額外的自由度。在另一方面，對兩 個濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)傳輸線結(jié)構(gòu)的交織布置允許非常節(jié)約空間的布置，但其中可通過 利用導(dǎo)電屏蔽來獲得兩個濾波器核心結(jié)構(gòu)之間的好的絕緣。因此，上述濾波器結(jié)構(gòu)可被用 于獲得兩個電濾波器(或濾波器核心結(jié)構(gòu))，當(dāng)與兩個分離的濾波器的區(qū)域消耗相比時，其 區(qū)域消耗被顯著減小。
在優(yōu)選實施例中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件被布置在所述多層結(jié) 構(gòu)的不同導(dǎo)電層中，使得過孔阻抗被與所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件中的至少 一個串聯(lián)布置。類似地，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件被布置在所述多層結(jié)構(gòu) 的不同導(dǎo)電層中，使得過孔阻抗被與所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件中的至少一 個串聯(lián)布置。通過在濾波器結(jié)構(gòu)中利用過孔阻抗，濾波器核心結(jié)構(gòu)的橫向尺寸通?？杀荒?種程度上減小，因為使用近似垂直于導(dǎo)電層的過孔允許利用多層結(jié)構(gòu)的第三維度。
在優(yōu)選實施例中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié) 構(gòu)被交替布置在所述多層結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中。類似地，用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)被交替布置在所述多層結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電層 和第一導(dǎo)電層中。所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)和所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的傳輸線結(jié)構(gòu)的多 個對應(yīng)對還在垂直于所述多層結(jié)構(gòu)的主表面的投影中至少部分重疊，且這兩個傳輸線結(jié)構(gòu) 之間帶有導(dǎo)電屏蔽。通過在不同導(dǎo)電層中交替布置用于實現(xiàn)濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元 件的傳輸線結(jié)構(gòu)，可最優(yōu)化濾波器的阻帶分離。
在優(yōu)選實施例中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括至少兩行由所述多層結(jié)構(gòu)的接地層和所述 多層結(jié)構(gòu)的垂直接地結(jié)構(gòu)所界定的電屏蔽區(qū)域(還稱為子區(qū)域)。兩行電屏蔽區(qū)域(子區(qū) 域)被以垂直于所述多層結(jié)構(gòu)的主表面的方向布置堆棧。在該情形中，用于實現(xiàn)所述第一 濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)被交替布置在上面行的電屏蔽區(qū)域和下面 行的電屏蔽區(qū)域中。類似地，用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線 結(jié)構(gòu)(244a，244b ;562a，562b)被交替布置在上面行的電屏蔽區(qū)域(532a，532c)和下面行 的電屏蔽區(qū)域(532h，532j)中，其中，不存在用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻 抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)。因此，可獲得很好的傳輸線結(jié)構(gòu)互屏蔽，該傳輸線結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)第一 濾波器核心結(jié)構(gòu)和第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件。在屏蔽在垂直相鄰的傳輸線結(jié)構(gòu) (即，在垂直于多層棧的主表面的投影中至少部分重疊的傳輸線)和水平相鄰的傳輸線結(jié) 構(gòu)(即，布置在相同導(dǎo)電層中的傳輸線結(jié)構(gòu))二者之間給出。
在優(yōu)選實施例中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)和所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu) 的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)被布置，使得電屏蔽區(qū)域行的電屏蔽區(qū)域包括所述第一濾波 器核心結(jié)構(gòu)的傳輸線結(jié)構(gòu)和所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的傳輸線結(jié)構(gòu)的交織序列。因此，可 獲得上述關(guān)于交織布置所獲得的優(yōu)點。
在優(yōu)選實施例中，所述濾波器結(jié)構(gòu)(至少)包括三個平行接地層，其中，所述三個 平行接地層通過多個平行垂直接地結(jié)構(gòu)(其通常垂直于接地層)相連接，以獲得多個基本 上塊狀的電屏蔽區(qū)域，所述電屏蔽區(qū)域在四邊處通過所述接地層的兩層和所述平行垂直接 地結(jié)構(gòu)中的兩個所界定。在該情形中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗 元件的傳輸線結(jié)構(gòu)被布置在第一塊狀電屏蔽區(qū)域中，而用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu) 的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)被布置在第二塊狀電屏蔽區(qū)域中，所述第二塊狀電屏蔽 區(qū)域與所述第一塊狀電屏蔽區(qū)域垂直相鄰。用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián) 阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)被布置在第三塊狀電屏蔽區(qū)域中，所述第三塊狀電屏蔽區(qū)域與所述 第二塊狀電屏蔽區(qū)域水平相鄰，而用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件 的傳輸線結(jié)構(gòu)被布置在第四塊狀電屏蔽區(qū)域中，所述第四塊狀電屏蔽區(qū)域與所述第一塊狀 電屏蔽區(qū)域水平相鄰并與所述第三塊狀電屏蔽區(qū)域垂直相鄰。
在優(yōu)選實施例中，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)被配置為轉(zhuǎn)發(fā)第二信號，所述第二信 號與所述第一信號電分離。如上所述，對兩個濾波器核心結(jié)構(gòu)的良好分離允許發(fā)送電獨立 的信號。
在優(yōu)選實施例中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括中央部分，所述中央部分包括至少三個接 地層，所述接地層中的相鄰層之間具有第一間距d。在該情形中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第一 外部部分(還稱為第一外部區(qū)域)，所述第一外部部分包括具有第二間距Dl的上接地層和 下接地層。所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第二外部部分(還稱為第二外部區(qū)域)，其中，所述第二外 部部分包括具有第二間距D2 (其可與第二間距Dl相同，也可以不同)的上接地層和下接地層。所述中央部分被布置在所述第一外部部分和所述第二外部部分之間。用于實現(xiàn)所述第 一濾波器核心結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電感被布置在所述第一外部部分中，使得用于實現(xiàn)所述第一濾波 器核心結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電感的傳輸線部分是具有總帶線高度Dl的對稱或非對稱帶線。類似地， 用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電感被布置在所述第二外部部分中，使得用于實 現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電感的傳輸線部分是具有總帶線高度D2的對稱或非對 稱帶線。用于實現(xiàn)所述并聯(lián)阻抗元件的電容的傳輸線部分被布置在所述中央部分的兩個相 鄰接地層之間，使得用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)和所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián) 阻抗元件的電容的傳輸線部分是具有總帶線高度d的對稱或非對稱帶線。在該情形中，d小 于01，并且其中，d小于D2。
因此，可以高效地實現(xiàn)濾波器核心結(jié)構(gòu)的高阻抗傳輸線和濾波器核心結(jié)構(gòu)的低阻 抗傳輸線。通過為高阻抗傳輸線和低阻抗傳輸線提供不同的帶線高度，可避免對傳輸線寬 度的過分改變。具體地，用于實現(xiàn)并聯(lián)阻抗元件的電容的傳輸線的寬度可被保持適當(dāng)?shù)匦。?這有助于節(jié)約區(qū)域，并且，還有助于避免過寬的傳輸線可能導(dǎo)致的濾波器特性的降級。
在優(yōu)選實施例中，所述并聯(lián)阻抗元件包括從節(jié)點伸出的高阻抗部分，后續(xù)串聯(lián)阻 抗元件在所述節(jié)點處被耦合至所述外部部分和所述中央部分中的各自一個之間的各自邊 界。并聯(lián)阻抗元件還包括低阻抗部分，所述低阻抗部分從所述各自邊界伸向所述中央?yún)^(qū)域 的各自相反邊界。通過這種方式，可以將串聯(lián)共振電路實現(xiàn)為并聯(lián)阻抗元件，其中，并聯(lián)阻 抗元件的電導(dǎo)被實現(xiàn)在外部區(qū)域中，該處存在大的帶線高度D1、D2，并且其中，并聯(lián)阻抗元件 的電容被實現(xiàn)在中央?yún)^(qū)域中，該處存在高度為d的帶線。
在優(yōu)選實施例中，所述濾波器結(jié)構(gòu)關(guān)于位于所述中央?yún)^(qū)域中的中心軸軸對稱。通 過這種方式，可在小空間中實現(xiàn)兩個電獨立的濾波器結(jié)構(gòu)。
在優(yōu)選實施例中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)是低通濾波器，并且其中，所述第二濾 波器核心結(jié)構(gòu)是低通濾波器。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該具有創(chuàng)造性的概念特別適于實現(xiàn)低通濾波器。
在優(yōu)選實施例中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第一(外部)濾波器端口，所述第一濾波器 端口具有第一特性端口阻抗，以及第二(外部)濾波器端口，所述第二濾波器端口具有第二 特性端口阻抗，其中，第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的工作阻抗不同于所述第一特性端口阻抗和所 述第二特性端口阻抗。在該情形中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第一匹配布置，所述第一匹配布置 在所述第一(外部)濾波器端口和所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)之間形成環(huán)路，其中，所述第一 匹配布置被配置為執(zhí)行所述第一特性端口阻抗與所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)對所述第一匹 配布置所呈現(xiàn)的特性阻抗之間的阻抗匹配。類似地，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第二匹配布置， 所述第二匹配布置在所述第二(外部)濾波器端口和所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)之間形成環(huán) 路，其中，所述第二匹配布置被配置為執(zhí)行所述第二特性端口阻抗與所述第一濾波器核心 結(jié)構(gòu)對所述第二匹配布置所呈現(xiàn)的特性阻抗之間的阻抗匹配。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該具有創(chuàng)造性的 雙濾波器結(jié)構(gòu)非常適于與濾波器核心結(jié)構(gòu)的阻抗縮放相結(jié)合。濾波器核心結(jié)構(gòu)的阻抗縮放 允許對傳輸線結(jié)構(gòu)進行簡化實現(xiàn)，并且有助于減少傳輸線結(jié)構(gòu)的餓寄生(例如，傳輸線的 寄生電容被用于實現(xiàn)電感)。因此，可改進濾波器結(jié)構(gòu)的濾波器特性(例如，阻帶阻礙)，并 且還可減小濾波器的尺寸。


隨后將參照所附示圖來描述根據(jù)本發(fā)明的實施例，其中
圖1示出了根據(jù)發(fā)明的第一實施例的電濾波器結(jié)構(gòu)的方框示意圖2示出了根據(jù)發(fā)明的另一實施例的電濾波器結(jié)構(gòu)的方框示意圖3a示出了帶有源和負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)集總低通濾波器的示意圖3b示出了從帶有源和負(fù)載的內(nèi)部阻抗縮放后的圖3a的標(biāo)準(zhǔn)集總低通濾波器導(dǎo) 出的濾波器的示意圖3c示出了從帶有源和負(fù)載的內(nèi)部阻抗縮放后的圖3a的標(biāo)準(zhǔn)集總低通濾波器導(dǎo) 出的另一濾波器的示意圖3d示出了帶有源和負(fù)載的通過重新布置圖3c的濾波器的元件所獲得的濾波器 結(jié)構(gòu)的不意圖4示出了標(biāo)準(zhǔn)濾波器和縮放阻抗濾波器的響應(yīng)的圖形表示；
圖5a示出了對多層印刷電路板中的兩個濾波器進行交織實現(xiàn)的第一濾波器的圖 形表示；
圖5b示出了對多層印刷電路板中的兩個濾波器進行交織實現(xiàn)的第二濾波器的圖 形表示；
圖5c示出了對在相同基板中的根據(jù)圖5a的第一濾波器和根據(jù)圖5b的第二濾波 器的交織結(jié)果的圖形表示；
圖6a示出了集總低通濾波器的示意圖6b示出了半集總低通濾波器的示意圖；以及
圖7示出了對用于制造五個濾波器和測試結(jié)構(gòu)的掩模組的圖形表示。
具體實施方式
1.根據(jù)圖1的濾波器結(jié)構(gòu)
以下將描述濾波器結(jié)構(gòu)100。圖1示出了濾波器結(jié)構(gòu)100的方框示意圖。
濾波器結(jié)構(gòu)100被配置為以頻率選擇方式將來自第一(外部)濾波器端口 110的 電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第二(外部)濾波器端口 112，從而例如實現(xiàn)低通濾波器特性、高通濾波器特 性或帶通濾波器特性。第一濾波器端口 110包括第一特征端口阻抗Zpi，并且第二濾波器端 口 112包括第二特征端口阻抗ZP2。
濾波器結(jié)構(gòu)100還包括具有工作阻抗Zw的濾波器核心結(jié)構(gòu)120，其中，工作阻抗 不同于第一特性端口阻抗Zpl和第二特性端口阻抗Zp2。濾波器核心結(jié)構(gòu)120的工作阻抗描 述濾波器核心結(jié)構(gòu)的阻抗水平。在許多情形中，濾波器結(jié)構(gòu)的工作阻抗等于由濾波器結(jié)構(gòu) 端口處的濾波器結(jié)構(gòu)在通帶中所呈現(xiàn)的特性阻抗。換言之，濾波器核心結(jié)構(gòu)的工作阻抗通 常等于在濾波器結(jié)構(gòu)的輸入和輸出處應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)的阻抗水平，以便獲得通帶中的最小插入損 耗。針對半集總實現(xiàn)，濾波器的工作阻抗通常在低阻抗傳輸線的傳輸線阻抗和高阻抗傳輸 線的傳輸線阻抗之間。濾波器的工作阻抗(或內(nèi)部阻抗)例如可等于高阻抗傳輸線和低阻 抗傳輸線的阻抗的算術(shù)均值或幾何均值。
濾波器結(jié)構(gòu)100還包括第一匹配布置130，其在第一濾波器端口 110和濾波器核心 結(jié)構(gòu)120之間形成環(huán)路。第一匹配布置130被配置為執(zhí)行第一特性端口阻抗Zpl與濾波器 核心結(jié)構(gòu)120對第一匹配布置130所呈現(xiàn)的特性阻抗Za之間的阻抗匹配。另外，濾波器結(jié)構(gòu)100還包括在第二濾波器端口 112和濾波器核心結(jié)構(gòu)120之間形成環(huán)路的第二匹配布置 140。第二匹配布置140被配置為執(zhí)行第二特性端口阻抗Zp2與濾波器核心結(jié)構(gòu)120對第二 匹配布置140所呈現(xiàn)的特性阻抗Zc2之間的阻抗匹配。
此處，術(shù)語“特性阻抗”指定出現(xiàn)所希望的濾波器特性(例如，通帶中的最小插入 損耗)的阻抗。
濾波器結(jié)構(gòu)100允許實現(xiàn)濾波器核心結(jié)構(gòu)，使得集總或半集總阻抗元件的寄生可 被保持為足夠小。因此，濾波器核心結(jié)構(gòu)的工作阻抗(有時還稱為“濾波器的內(nèi)部阻抗”) 可被縮放至合適的水平zw，其不同于特性端口阻抗Zpl、Zp2,并且，適于很好地實現(xiàn)濾波器核 心結(jié)構(gòu)120。濾波器核心結(jié)構(gòu)120的輸入和輸出可被匹配至所希望的外部阻抗，即，利用匹 配網(wǎng)絡(luò)(即，第一匹配布置130和第二匹配布置140)匹配至第一(特性)端口阻抗Zpl和 第二(特性)端口阻抗Zp2。因此，例如可降低標(biāo)準(zhǔn)集總濾波器或半集總濾波器對與每個電 感器相關(guān)聯(lián)的寄生并聯(lián)電容的敏感度。
簡而言之，根據(jù)圖1的濾波器結(jié)構(gòu)100允許獲得非常好的通帶特性和阻帶特性，其 中，利用給定的技術(shù)，通?？梢垣@得比利用具有等于端口阻抗ZP1、Zp2的工作阻抗的濾波器 核心結(jié)構(gòu)所能獲得的特性更好的特性。
以下將討論有關(guān)濾波器結(jié)構(gòu)100的進一步細(xì)節(jié)。
2.根據(jù)圖2的濾波器結(jié)構(gòu)
圖2示出了根據(jù)發(fā)明的另一實施例的濾波器結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2的濾波器結(jié)構(gòu)200可被看作是雙濾波器結(jié)構(gòu)并被配置用于以頻率選擇的方式 將來自第一濾波器端口 210的第一電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第二濾波器端口 212，并且用于以頻率選 擇的方式將來自第三濾波器端口 220的第二電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第四濾波器端口 222。
濾波器結(jié)構(gòu)200包括第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230，其包括第一濾波器端口 210、第二 濾波器端口 212、在第一濾波器端口 210和第二濾波器端口 212之間形成環(huán)路的多個串聯(lián)阻 抗元件232a、232b、232c，以及多個并聯(lián)阻抗元件234a、234b。第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230的 并聯(lián)阻抗元件234a、234b被利用耦合至節(jié)點236a、236b的傳輸線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，該傳輸線結(jié)構(gòu) 電實現(xiàn)在第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230的后續(xù)串聯(lián)阻抗元件232a、232b與232b、232c之間。
濾波器結(jié)構(gòu)200還包括第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240，其包括第三濾波器端口 220、第 四濾波器端口 222、在第三濾波器端口 220和第四濾波器端口 222之間形成環(huán)路的多個串聯(lián) 阻抗元件242a、242b、242c，以及多個并聯(lián)阻抗元件244a、244b。第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240 的并聯(lián)阻抗元件244a、244b被利用耦合至節(jié)點246a、246b的傳輸線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，該傳輸線結(jié) 構(gòu)電實現(xiàn)在第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240的后續(xù)串聯(lián)阻抗元件242a、242b與242b、242c之間。
第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230的并聯(lián)元件234a、234b (或更準(zhǔn)確地，用于實現(xiàn)所述并聯(lián) 阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu))被布置在多層結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)電層中，使得優(yōu)選但非必須地，過孔 阻抗(過孔238b的過孔阻抗)被與第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230的并聯(lián)阻抗元件234b中的至 少一個串聯(lián)布置。第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240的并聯(lián)元件244a、244b (或更準(zhǔn)確地，用于實現(xiàn) 所述并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu))被布置在多層結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)電層中，使得優(yōu)選但非必須 地，過孔阻抗(過孔248b的過孔阻抗)被與第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240的并聯(lián)阻抗元件244b 中的至少一個串聯(lián)布置。
用于實現(xiàn)第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230的第一并聯(lián)阻抗元件234a的傳輸線結(jié)構(gòu)和用于實現(xiàn)第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)244b被布置在多層結(jié)構(gòu)的相同的(即，共用的)導(dǎo)電層中。類似地，用于實現(xiàn)第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)234b和用于實現(xiàn)第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)244a被布置在多層結(jié)構(gòu)的相同的(即，共用的)導(dǎo)電層中。
用于實現(xiàn)第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)234a和用于實現(xiàn)第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)244a至少在垂直于多層結(jié)構(gòu)的主表面(其中，該主表面通常平行于導(dǎo)電層，或甚至可通過頂部導(dǎo)電層或底部導(dǎo)電層形成)的投影中部分重疊，且兩者之間帶有導(dǎo)電屏蔽250。用于實現(xiàn)第二濾波器核心結(jié)構(gòu)240的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)244b和用于實現(xiàn)第一濾波器核心結(jié)構(gòu)230的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)234b至少在垂直于多層結(jié)構(gòu)的主表面的投影中部分重疊， 且兩者之間帶有導(dǎo)電屏蔽250。
圖2的濾波器結(jié)構(gòu)(或雙濾波器結(jié)構(gòu))200允許對濾波器結(jié)構(gòu)的非常緊湊的實現(xiàn)， 同時還可以利用過孔阻抗，過孔阻抗可通過布置用于實現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)電層中的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)234a、234b、244a、244b來獲得?？梢?，可在垂直于多層結(jié)構(gòu)的主表面的方向z和平行于多層結(jié)構(gòu)的主表面的方向x(并且，方向X可以與從濾波器核心結(jié)構(gòu) 230,240的輸入端口 210、220到濾波器核心結(jié)構(gòu)230、240的輸出端口 212、222的主傳播方向或平均傳播方向相同)二者上獲得對傳輸線結(jié)構(gòu)234a、234b、244a、244b的空間交織。因此，濾波器結(jié)構(gòu)200比平面濾波器結(jié)構(gòu)(其中，所有并聯(lián)阻抗元件都被實現(xiàn)在相同的導(dǎo)電層中)性能更好。
實現(xiàn)濾波器結(jié)構(gòu)200所需的面積和層數(shù)通常還顯著小于實現(xiàn)兩個單獨的濾波器結(jié)構(gòu)所需的面積。
當(dāng)然，濾波器結(jié)構(gòu)200可與上述匹配布置130、140組合，其中，匹配布置中的一個或多個可被連接至端口 210、212、220、222和對應(yīng)的外部濾波器端口之間。因此，濾波器結(jié)構(gòu)200的工作阻抗可以與耦合至濾波器結(jié)構(gòu)200的傳輸線的阻抗不同。濾波器結(jié)構(gòu)200例如還可用作濾波器核心結(jié)構(gòu)120。
以下將討論更多細(xì)節(jié)。_3] 3.根據(jù)圖3a至圖3d的濾波器結(jié)構(gòu)
以下，將參照圖3a至圖3d來描述有關(guān)縮放阻抗低通濾波器的設(shè)計的細(xì)節(jié)。還參照濾波器的一般設(shè)計規(guī)則，其已經(jīng)通過參照圖6a和圖6b進行了討論。
3.1 一般設(shè)計規(guī)則
如上所述，圖6a示出了傳統(tǒng)的集總N階低通濾波器(LPF)的示意圖。濾波器被布置在源(ve，Rg)和負(fù)載(Rl)之間。通常，源(Re)的內(nèi)部阻抗和負(fù)載(Rl)是純電阻式的這證明了為什么圖6a和圖6b將其表示為電阻器。另外，負(fù)載和源阻抗通常是一致的，并且，在大多數(shù)情況下等于50 Ω。濾波器自身包括floor (N/2)串聯(lián)電感器LpL3. . . Ln和ceil (N/2) 并-串聯(lián)LC單元L2-C2、L4-C4. . . V1-C^10更準(zhǔn)確地，上述并聯(lián)單元的電感器在全極點類型的濾波器(諸如，巴特沃斯、切比雪夫和貝塞爾)中被短路。
圖6b示出圖6a的濾波器的所謂的半集總實現(xiàn)所有的電感器(電容器)都用具有高(低)特性阻抗的傳輸線片段實現(xiàn)。此處，條件“高”和“低”表示比濾波器的工作阻抗高得多和低得多的值。
3. 2技術(shù)背景考慮
以下將討論如何從圖6a和圖6b所描述的傳統(tǒng)的濾波器導(dǎo)出縮放阻抗濾波器。應(yīng)當(dāng)注意，獲得比濾波器的工作阻抗大得多和小得多的阻抗值正是所提出的發(fā)明具體有助于獲得的性能。換言之，具有創(chuàng)造性的概念允許使用濾波器核心結(jié)構(gòu)的工作阻抗，使得具有比工作阻抗小得多的阻抗的傳輸線結(jié)構(gòu)和具有比工作阻抗大得多的阻抗的傳輸線結(jié)構(gòu)二者可被利用容易獲得的技術(shù)不費力地實現(xiàn)。
根據(jù)發(fā)明的某些實施例涉及多層印刷電路板-諸如，低溫陶瓷(LTCC)-對圖6b所示的網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)。理論上，微帶線(microstrip)和帶線實現(xiàn)是可能的，雖然從利用的角度看后者表現(xiàn)出優(yōu)勢(因為其本身是屏蔽的)。
在這方面，帶線的通常數(shù)目是基板厚度B= 1mm，相對介電常數(shù)％ = 8，并且最小可實現(xiàn)寬度W = O. 1mm。通過這些值，最大可獲得的特性阻抗大約是69 Ω，其并未比50 Ω 大得多(其為通常的標(biāo)準(zhǔn)傳輸線阻抗)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這將導(dǎo)致濾波器的差的阻帶響應(yīng)(低阻礙率)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了改進該性能，可能需要增大基板厚度B和/或減少帶線寬度W。遺憾的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)特性阻抗近似與B/w的比率的對數(shù)成正比。因此，特性阻抗的很小的增大需要大量減少W，這帶來實現(xiàn)過程和高相關(guān)串聯(lián)電阻器的后續(xù)危險和/或B的增大，從而增加堆棧層的數(shù)目或單個層的厚度。簡而言之，這兩個解決方案都是不實際或至少昂貴的。更加一般而言，在實現(xiàn)串聯(lián)電感器(或串聯(lián)電容器)的過程中，將呈現(xiàn)高寄生并聯(lián)電容。
3. 3根據(jù)圖3b的對縮放阻抗濾波器的設(shè)計
以下將詳細(xì)說明基于上述可獲得的改進。
此處應(yīng)當(dāng)注意，圖3a至圖3d示出了標(biāo)準(zhǔn)和縮放阻抗低通濾波器的示意圖。
圖3a示出了標(biāo)準(zhǔn)集總低通。圖3a與圖6a相同，并且為了清楚被復(fù)制到此處。
圖3b示出了在縮放內(nèi)部阻抗之后從圖3a的濾波器所導(dǎo)出的濾波器的示意圖。換言之，圖3b的示意圖描繪了回避問題的所呈現(xiàn)的想法的示意圖，其為縮放阻抗低通濾波器 (SILPF)。濾波器(或濾波器核心結(jié)構(gòu))的內(nèi)部阻抗小于源610(例如，具有無負(fù)載電壓Ve 和內(nèi)部電阻Re的電壓源)和負(fù)載620(例如，具有電阻&的電阻器)中的一個的阻抗，同時兩個理想變壓器312、314(還表示為Xtl, XN+1)再次與源和負(fù)載上的濾波器相匹配。
給出針對最佳電感器性能的濾波器Rfiu所需的內(nèi)部阻抗，變壓器312、314(\;+1) 的變換比率是
權(quán)利要求
1.一種用于以頻率選擇方式將來自第一濾波器端口(210)的第一電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第二濾波器端口(212)并用于以頻率選擇方式將來自第三濾波器端口(220)的第二電信號轉(zhuǎn)發(fā)至第四濾波器端口(222)的電濾波器結(jié)構(gòu)(200;570)，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第一濾波器核心結(jié)構(gòu)，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)包括第一濾波器端口(210)、第二濾波器端口(212)、多個在所述第一濾波器端口(210)和所述第二濾波器端口(212)之間形成環(huán)路的多個串聯(lián)阻抗元件(232a，232b，232c ”，L3’，L5’，L/，L9”)、以及多個并聯(lián)阻抗元件 (C0，L2’，c2，，l4，，c4’，l6’，c6，，l8，，C8，，L0)，其中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件是利用耦合至節(jié)點(236a，236b ； 544a, 544b)的傳輸線結(jié)構(gòu)(234a, 234b ；542a,542b)所實現(xiàn)的，所述節(jié)點(236a, 236b ； 544a，544b)在所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的后續(xù)串聯(lián)阻抗元件之間；以及第二濾波器核心結(jié)構(gòu)，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)包括第三濾波器端口(220)、第四濾波器端口(222)、多個在所述第三濾波器端口(220)和所述第四濾波器端口(222)之間形成環(huán)路的多個串聯(lián)阻抗元件(242a, 242b, 242c ;L,，L3’，L5’，L/，L9”)、以及多個并聯(lián)阻抗元件 (C0，L2’，c2，，l4，，c4’，l6’，c6，，l8，，C8，，L0)，其中，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件是利用耦合至節(jié)點(246a，246b)的傳輸線結(jié)構(gòu)(234a，234b ;542a，542b)所實現(xiàn)的，所述節(jié)點(246a，246b)在所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的后續(xù)串聯(lián)阻抗元件之間；其中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件(C0, L2，，C2，，L4，，C4’，L6，，C6，，L8，， C8’，Lci)被布置在多層結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)電層(LY3，LY5)中；其中，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件(C0, L2，，C2，，L4，，C4’，L6，，C6，，L8，， C8’，Lci)被布置在多層棧的不同導(dǎo)電層(LY5，LY3)中；其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件(Q1)的傳輸線結(jié)構(gòu) (236a ；542a)和用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件(L2’，C2’)的傳輸線結(jié)構(gòu)(244b ；562b)被布置在所述多層結(jié)構(gòu)的相同導(dǎo)電層(LY3)中；并且其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件(L2’，C2’ )的傳輸線結(jié)構(gòu)(234b ；542b)和用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件(LO)的傳輸線結(jié)構(gòu)(244a;562a)被布置在所述多層結(jié)構(gòu)的相同導(dǎo)電層(LY3)中，并且其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(234a; 542a)和用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(244a; 562a)至少在垂直于所述多層結(jié)構(gòu)的主表面的投影(570)中部分重疊，且這兩個傳輸線結(jié)構(gòu)之間帶有導(dǎo)電屏蔽(LY4)，并且其中，用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(244b ； 562b)和用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(234b; 542b)至少在垂直于所述多層結(jié)構(gòu)的主表面的投影中部分重疊，且這兩個傳輸線結(jié)構(gòu)之間帶有導(dǎo)電屏蔽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電濾波器結(jié)構(gòu)(200；570)，其中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件被布置在所述多層結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)電層 (LY3，LY5)中，使得過孔阻抗(545b)被與所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件(L2’， C2’ )中的至少一個串聯(lián)布置，并且其中，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件被布置在所述多層結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)電層 (LY5，LY3)中，使得過孔阻抗(545b)被與所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件(L2’， C2’ )中的至少一個串聯(lián)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濾波器結(jié)構(gòu)(200;570)，其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件(C。，L2’，C2’，L/，C/，L6’，C6’，L8’，C8’，L0)的傳輸線結(jié)構(gòu)(234a， 234b ;542a，542b)被交替布置在所述多層結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)電層(LY3)和第二導(dǎo)電層(LY5) 中，并且其中，用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件(C0，L2，，C2，，L4，，C4’，L6' C6，，L8，，C8，，L0)的傳輸線結(jié)構(gòu)(244a, 244b ;562a，562b)被交替布置在所述多層結(jié)構(gòu)的第二導(dǎo)電層(LY5)和第一導(dǎo)電層(LY3)中；并且其中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)和所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的傳輸線結(jié)構(gòu)的多個對應(yīng)對(234a，244a ;234b，244b ;542a，562a ;542b，562b)在垂直于所述多層結(jié)構(gòu)的主表面的投影(570)中至少部分重疊，且兩者之間帶有導(dǎo)電屏蔽(LY4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括至少兩行(532a-532f，532g-5321)由所述多層結(jié)構(gòu)的接地層(LY2，LY4，LY6)和所述多層結(jié)構(gòu)的垂直接地結(jié)構(gòu)(533 ；534a-534e,535)所界定的電屏蔽區(qū)域，其中，兩行電屏蔽區(qū)域被以垂直于所述多層結(jié)構(gòu)的主表面的方向布置堆棧，其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(234a，234b ； 542a, 542b)被交替布置在上面行的電屏蔽區(qū)域(532b，532d)和下面行的電屏蔽區(qū)域 (532g，532i)中；并且其中，用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(244a，244b ； 562a, 562b)被交替布置在上面行的電屏蔽區(qū)域(532a，532c)和下面行的電屏蔽區(qū)域 (532h，532j)中，其中，不存在用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)和所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(234a，234b，244a，244b ; 542a， 542b，562a，562b)被布置，使得電屏蔽區(qū)域行的電屏蔽區(qū)域(532a_532f ;532g_5321)包括所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的傳輸線結(jié)構(gòu)和所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的傳輸線結(jié)構(gòu)的交織序列(234a, 244b ;244a，234b ;562a，542b ;542a，562b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括三個平行接地層(LY2，LY4，LY6)，其中，所述三個平行接地層通過多個平行垂直接地結(jié)構(gòu)(533， 534a-534e,535)相連接，以獲得多個基本上塊狀的電屏蔽區(qū)域(532a_5321)，所述電屏蔽區(qū)域(532a-5321)在四邊處通過所述接地層的兩層和所述平行垂直接地結(jié)構(gòu)中的兩個所界定；并且其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(234a ； 542a)被布置在第一塊狀電屏蔽區(qū)域(532g)中，其中，用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第一并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(244a; 562a)被布置在第二塊狀電屏蔽區(qū)域(532a)中，所述第二塊狀電屏蔽區(qū)域(532a)與所述第一塊狀電屏蔽區(qū)域(532g)垂直相鄰；其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(234b ； 542b)被布置在第三塊狀電屏蔽區(qū)域(532b)中，所述第三塊狀電屏蔽區(qū)域(532b)與所述第二塊狀電屏蔽區(qū)域(532a)水平相鄰；并且其中，用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的第二并聯(lián)阻抗元件的傳輸線結(jié)構(gòu)(244b ； 562b)被布置在第四塊狀電屏蔽區(qū)域(532h)中，所述第四塊狀電屏蔽區(qū)域(532h)與所述第一塊狀電屏蔽區(qū)域(532g)水平相鄰并與所述第三塊狀電屏蔽區(qū)域(532b)垂直相鄰。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)被配置為轉(zhuǎn)發(fā)第一信號；并且其中，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)被配置為轉(zhuǎn)發(fā)第二信號，所述第二信號與所述第一信號電分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括中央部分(586)，所述中央部分包括至少三個接地層(LY2，LY4，LY6)，所述接地層(LY2，LY4， LY6)中的相鄰層之間具有第一間距d;并且其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第一外部部分(582)，所述第一外部部分包括具有第二間距 D1的上接地層(LY7)和下接地層(LYl);并且其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第二外部部分(584)，所述第二外部部分包括具有第二間距 D2的上接地層(LY7)和下接地層(LYl)；其中，所述中央部分(586)被布置在所述第一外部部分(582)和所述第二外部部分 (584)之間；其中，用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電感(L1”，L3’，L5’，L7’，L9”)被布置在所述第一外部部分(582)中，使得用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電感的傳輸線部分是具有總帶線高度D1的對稱或非對稱帶線；其中，用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電感(L1”，L3’，L5’，L7’，L9”)被布置在所述第二外部部分(584)中，使得用于實現(xiàn)所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的串聯(lián)電感的傳輸線部分是具有總帶線高度D2的對稱或非對稱帶線；并且用于實現(xiàn)所述并聯(lián)阻抗元件(C0, L2' C2，，L4，，C4，，L6，，C6，，L8，，C8，，L0)的電容(CO， C2，，C4，，C6，，C8，，CO)的傳輸線部分(542a，542b，562a，562b)被布置在所述中央部分 (586)的兩個相鄰接地層(LY2，LY4 ；LY4, LY6)之間，使得用于實現(xiàn)所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)和所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件的電容的傳輸線部分是具有總帶線高度d 的對稱或非對稱帶線；其中，d小于D1，并且其中，d小于D2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述并聯(lián)阻抗元件L6’，C6’，L8’，C8’，L0)包括高阻抗部分和低阻抗部分，所述高阻抗部分從節(jié)點(544a，544b) 伸出，后續(xù)串聯(lián)阻抗元件在所述節(jié)點(544a，544b)處被耦合至所述外部部分(582，584)中的各自一個和所述中央部分(586)之間的各自邊界(550)，并且所述低阻抗部分從所述各自邊界(550)伸向所述中央?yún)^(qū)域(586)的各自相反邊界(552)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)關(guān)于位于所述中央?yún)^(qū)域(586)中的中心軸軸對稱。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)是低通濾波器，并且其中，所述第二濾波器核心結(jié)構(gòu)是低通濾波器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括7 個導(dǎo)電層(LY1-LY7)序列，所述導(dǎo)電層的任意兩個相鄰層之間帶有介電層；其中，第一導(dǎo)電層(LY7)是頂部接地層；其中，第二導(dǎo)電層(LY6)是第一中央?yún)^(qū)域接地層；其中,第三導(dǎo)電層(LY5)是第一傳輸線層；其中，第四導(dǎo)電層(LY4)是第二中央?yún)^(qū)域接地層；其中，第五導(dǎo)電層(LY3)是第二傳輸線層；其中，第六導(dǎo)電層(LY2)是第三中央?yún)^(qū)域接地層；并且其中，第七導(dǎo)電層(LYl)是底部接地層；其中，所述串聯(lián)阻抗元件是利用布置在所述第三導(dǎo)電層和所述第五導(dǎo)電層上的傳輸線所實現(xiàn)的，所述串聯(lián)阻抗元件已經(jīng)將所述頂部接地層和所述底部接地層關(guān)聯(lián)為對應(yīng)的接地層；并且其中，所述并聯(lián)阻抗元件是用布置在所述第三導(dǎo)電層和所述第五導(dǎo)電層上的傳輸線所實現(xiàn)的，其中，用于實現(xiàn)所述并聯(lián)阻抗元件的傳輸線的高阻抗部分已經(jīng)將所述頂部接地層和所述底部接地層關(guān)聯(lián)為對應(yīng)的接地層，并且其中，用于實現(xiàn)所述并聯(lián)阻抗元件的傳輸線的低阻抗部分已經(jīng)將所述第一中央?yún)^(qū)域接地層、所述第二中央?yún)^(qū)域接地層和所述第三中央?yún)^(qū)域接地層中的兩層關(guān)聯(lián)為對應(yīng)的接地層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第一濾波器端口(210)，所述第一濾波器端口(210)具有第一特性端口阻抗，以及第二濾波器端口(212)，所述第二濾波器端口(212)具有第二特性端口阻抗，其中，第一濾波器核心結(jié)構(gòu)(LI，，L2，，C2，，L3，，L4，，C4，，L5，，L6，，C6，，L7，，L8，，C8，，L9，)的工作阻抗(Zff)不同于所述第一特性端口阻抗和所述第二特性端口阻抗；并且其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第一匹配布置(CO，L0)，所述第一匹配布置(CO，L0)在所述第一濾波器端口和所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)之間形成環(huán)路，其中，所述第一匹配布置被配置為執(zhí)行所述第一特性端口阻抗與所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)對所述第一匹配布置所呈現(xiàn)的特性阻抗之間的阻抗匹配；并且其中，所述濾波器結(jié)構(gòu)包括第二匹配布置(CO，L0)，所述第二匹配布置(CO，L0)在所述第二濾波器端口和所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)之間形成環(huán)路，其中，所述第二匹配布置被配置為執(zhí)行所述第二特性端口阻抗與所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)對所述第二匹配布置所呈現(xiàn)的特性阻抗之間的阻抗匹配。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的濾波器結(jié)構(gòu)，其中，所述第一濾波器端口的特性端口阻抗是50 Ω，并且其中，所述第二濾波器端口的特性阻抗是50 Ω，并且其中，所述第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的工作阻抗小于30 Ω。
全文摘要
一種電濾波器結(jié)構(gòu)包括第一濾波器核心結(jié)構(gòu)(230)和第二濾波器核心結(jié)構(gòu)(240)。該第一濾波器核心結(jié)構(gòu)包括多個并聯(lián)阻抗元件(234a，234b)。類似地，第二濾波器核心結(jié)構(gòu)包括多個并聯(lián)阻抗元件(244a，244b)。第一濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件被布置在多層結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)電層中，而第二濾波器核心結(jié)構(gòu)的并聯(lián)阻抗元件被布置在多層棧的不同導(dǎo)電層中。用于實現(xiàn)并聯(lián)阻抗元件的傳輸線被交織。
文檔編號H03H7/01GK103026620SQ201080067110
公開日2013年4月3日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
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