一種新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口、第一部分并聯(lián)諧振單元、第一零點(diǎn)電容、第二部分串聯(lián)諧振單元、第二零點(diǎn)電容、第三部分并聯(lián)諧振單元、第三零點(diǎn)電容、第四部分串聯(lián)諧振單元、第四零點(diǎn)電容和表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口，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)明具有帶外抑制度高、插損小、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、小型化且可大批量生產(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(zhuān)利說(shuō)明】一種新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濾波器，特別是一種新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著衛(wèi)星電子、通信事業(yè)的蓬勃發(fā)展，國(guó)際微波射頻領(lǐng)域已逐漸往低成本、高性能、小型化的方向發(fā)展，這類(lèi)產(chǎn)品在未來(lái)的通信業(yè)具有超強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，這使得對(duì)于微波器件的尺寸、性能、成本提出了更加嚴(yán)格的要求。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，需要用到很低的頻段工作頻段，特別是在一些國(guó)防尖端設(shè)備中，為保證系統(tǒng)性能，對(duì)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(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。


【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)定的新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口、第一部分并聯(lián)諧振單元、第一零點(diǎn)電容、第二部分串聯(lián)諧振單元、第二零點(diǎn)電容、第三部分并聯(lián)諧振單元、第三零點(diǎn)電容、第四部分串聯(lián)諧振單元、第四零點(diǎn)電容和表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 ；
[0006]輸入端口與第一部分并聯(lián)諧振單元連接，其中第一部分并聯(lián)諧振單元由第一電感、第一電容并聯(lián)組成，第一電容平行設(shè)置于第一電感的下方；第一零點(diǎn)電容與第一部分并聯(lián)諧振單元串聯(lián)接地，且第一零點(diǎn)電容平行設(shè)置于第一電容的下方；
[0007]第二部分串聯(lián)諧振單元與輸入端口連接，其中第二部分串聯(lián)諧振單元由第二電感、第二電容串聯(lián)組成，第二電容平行設(shè)置于第二電感的下方；第二零點(diǎn)電容與第二部分串聯(lián)諧振單元并聯(lián)，且第二零點(diǎn)電容平行設(shè)置于第二電感的下方，與第二電容在同一平面；
[0008]第三部分并聯(lián)諧振單元與第二部分串聯(lián)諧振單元中的第二電容連接，其中第三部分并聯(lián)諧振單元由第三電感、第三電容并聯(lián)組成，第三電容平行設(shè)置于第三電感的上方；第三零點(diǎn)電容與第三部分并聯(lián)諧振單元串聯(lián)接地，且第三零點(diǎn)電容平行設(shè)置于第三電容的上方；
[0009]第四部分串聯(lián)諧振單元與第二部分串聯(lián)諧振單元中的第二電容連接，其中第四部分串聯(lián)諧振單元由第四電感、第四電容串聯(lián)組成，第四電容平行設(shè)置于第四電感的上方;第四零點(diǎn)電容與第四部分串聯(lián)諧振單元并聯(lián)，且第四零點(diǎn)電容平行設(shè)置于第四電感的上方，與第四電容在同一平面；輸出端口與第四電容連接；
[0010]所述第一電感、第二電感、第三電感和第四電感均為矩形螺旋式電感，第一電容、第二電容、第三電容和第四電容均為平行式平板電容。
[0011]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)本發(fā)明通帶范圍內(nèi)平坦、通帶內(nèi)插損低；(2)濾波器邊帶陡峭，帶外抑制好；⑶體積小、重量輕、可靠性高；⑷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(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是圖1實(shí)施例新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器輸出端的幅頻特性以及輸入端口的駐波特性曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]結(jié)合圖1，一種新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器，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、第一零點(diǎn)電容CU、第二部分串聯(lián)諧振單元、第二零點(diǎn)電容C22、第三部分并聯(lián)諧振單元、第三零點(diǎn)電容C33、第四部分串聯(lián)諧振單元、第四零點(diǎn)電容C44和表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P2 ；
[0016]輸入端口 Pl與第一部分并聯(lián)諧振單元連接，其中第一部分并聯(lián)諧振單元由第一電感L1、第一電容Cl并聯(lián)組成,第一電容Cl平行設(shè)置于第一電感LI的下方；第一零點(diǎn)電容Cll與第一部分并聯(lián)諧振單元串聯(lián)接地，且第一零點(diǎn)電容Cll平行設(shè)置于第一電容Cl的下方；
[0017]第二部分串聯(lián)諧振單元與輸入端口 Pl連接，其中第二部分串聯(lián)諧振單元由第二電感L2、第二電容C2串聯(lián)組成，第二電容C2平行設(shè)置于第二電感L2的下方；第二零點(diǎn)電容C22與第二部分串聯(lián)諧振單元并聯(lián)，且第二零點(diǎn)電容C22平行設(shè)置于第二電感L2的下方，與第二電容C2在同一平面；
[0018]第三部分并聯(lián)諧振單元與第二部分串聯(lián)諧振單元中的第二電容C2連接，其中第三部分并聯(lián)諧振單元由第三電感L3、第三電容C3并聯(lián)組成，第三電容C3平行設(shè)置于第三電感L3的上方；第三零點(diǎn)電容C33與第三部分并聯(lián)諧振單元串聯(lián)接地，且第三零點(diǎn)電容C33平行設(shè)置于第三電容C3的上方；
[0019]第四部分串聯(lián)諧振單元與第二部分串聯(lián)諧振單元中的第二電容C2連接，其中第四部分串聯(lián)諧振單元由第四電感L4、第四電容C4串聯(lián)組成，第四電容C4平行設(shè)置于第四電感L4的上方；第四零點(diǎn)電容C44與第四部分串聯(lián)諧振單元并聯(lián)，且第四零點(diǎn)電容C44平行設(shè)置于第四電感L4的上方，與第四電容C4在同一平面；輸出端口 P2與第四電容C4連接；
[0020]四個(gè)零點(diǎn)電容可以在上邊帶和下邊帶分別產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，通過(guò)調(diào)整四個(gè)零點(diǎn)電容的大小、位置，可以改變傳輸零點(diǎn)的位置。
[0021 ] 所述第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3和第四電感L4均為矩形螺旋式電感，第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4均為平行式平板電容。
[0022]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、第一零點(diǎn)電容CU、第二部分串聯(lián)諧振單元、第二零點(diǎn)電容C22、第三部分并聯(lián)諧振單元、第三零點(diǎn)電容C33、第四部分串聯(lián)諧振單元、第四零點(diǎn)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(shí)現(xiàn)。
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種新型諧振結(jié)構(gòu)的多層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。
[0026]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5mmX9mmX2mm，其性能可從圖2看出，通帶帶寬為IlOMHz?170MHz，通帶內(nèi)最大插入損耗為2.ldB，輸入端口回波損耗均優(yōu)于15dB，上邊帶抑制優(yōu)于35dB，下邊帶抑制優(yōu)于40dB，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，帶寬更寬帶外抑制更優(yōu)且體積更小。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器，其特征在于:包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(PD、第一部分并聯(lián)諧振單元(L1、Cl)、第一零點(diǎn)電容(cii)、第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)、第二零點(diǎn)電容(C22)、第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)、第三零點(diǎn)電容(C33)、第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)、第四零點(diǎn)電容(C44)和表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口(P2)； 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)諧振單元(LU Cl)由第一電感(LI)、第一電容(Cl)并聯(lián)組成,第一電容(Cl)平行設(shè)置于第一電感(LI)的下方；第一零點(diǎn)電容(Cll)與第一部分并聯(lián)諧振單元(L1、Cl)串聯(lián)接地，且第一零點(diǎn)電容(Cll)平行設(shè)置于第一電容(Cl)的下方； 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)諧振單元(L2、C2)由第二電感(L2)、第二電容(C2)串聯(lián)組成，第二電容(C2)平行設(shè)置于第二電感(L2)的下方；第二零點(diǎn)電容(C22)與第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)并聯(lián)，且第二零點(diǎn)電容(C22)平行設(shè)置于第二電感(L2)的下方，與第二電容(C2)在同一平面； 第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)與第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)中的第二電容(C2)連接，其中第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)由第三電感(L3)、第三電容(C3)并聯(lián)組成，第三電容(C3)平行設(shè)置于第三電感(L3)的上方；第三零點(diǎn)電容(C33)與第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)串聯(lián)接地，且第三零點(diǎn)電容(C33)平行設(shè)置于第三電容(C3)的上方； 第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)與第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)中的第二電容(C2)連接，其中第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)由第四電感(L4)、第四電容(C4)串聯(lián)組成，第四電容(C4)平行設(shè)置于第四電感(L4)的上方；第四零點(diǎn)電容(C44)與第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)并聯(lián)，且第四零點(diǎn)電容(C44)平行設(shè)置于第四電感(L4)的上方，與第四電容(C4)在同一平面；輸出端口(P2)與第四電容(C4)連接； 所述第一電感(LI)、第二電感(L2)、第三電感(L3)和第四電感(L4)均為矩形螺旋式電感，第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第三電容(C3)和第四電容(C4)均為平行式平板電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型諧振結(jié)構(gòu)的多層帶通濾波器，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(diǎn)電容(C11)、第二部分串聯(lián)諧振單元(L2、C2)、第二零點(diǎn)電容(C22)、第三部分并聯(lián)諧振單元(L3、C3)、第三零點(diǎn)電容(C33)、第四部分串聯(lián)諧振單元(L4、C4)、第四零點(diǎn)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(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H03H7/12GK104393853SQ201410643115
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】戴永勝, 陳相治, 叢正華, 張曉明, 楊茂雅, 邊潔平 申請(qǐng)人:南京波而特電子科技有限公司