一种电容加载型移相滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种电容加载型移相滤波器，由一个数字移相器WYD和一个滤波器组成。采用低温共烧陶瓷技术，将数字移相器集成在滤波器上来实现功能。本发明专利技术实现了一种移相精度高，插损较小，电性能优异，温度性能稳定的新结构电容加载型移相滤波器。可应用于雷达，电子战等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统。

A capacitive loaded phase shift filter

The invention discloses a capacitance loaded phase shift filter, which is composed of a digital phase shifter WYD and a filter. Using the low temperature co fired ceramic technology, the digital phase shifter is integrated on the filter to realize the function. The invention realizes a new structure capacitor loaded phase shift filter with high phase shift precision, small insertion loss, excellent electrical performance and stable temperature performance. It can be used in radar, electronic warfare and other situations and systems with harsh requirements for volume, electrical performance, temperature stability and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种电容加载型移相滤波器
本专利技术属于微波
，具体涉及一种电容加载型移相滤波器。
技术介绍
近年来，民用通信，军事无线通讯等领域飞速发展，使得电子系统不断升级，电子器件微型化、集成化、稳定性能高易于批量加工等优势成为当今的生产潮流。以低温共烧陶瓷技术为基础的众多种类无源器件如滤波器、耦合器、双工器、功分器等已应用在许多国防尖端设备中，而集成有源芯片的无源器件的发展势头也会越来越迅猛低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件内置于介质基板内部。LTCC技术在批量生产、集成封装、高品质、设计灵活以及高频性能等方面都有着明显的优势，已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值，易于集成有源芯片，散热性好，稳定性高，耐高温等优点，利用LTCC技术，可以更好的加工出尺寸小，精度高，紧密型好，损耗小的微波器件。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种电容加载型移相滤波器，采用低温共烧陶瓷技术，实现体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、批量一致性好、成本低、温度性能稳定的移相滤波器。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种电容加载型移相滤波器，包括一个数字移相器WYD和一个滤波器，移相滤波器的上表面贴装有数控衰减芯片WYD、芯片输入线Rin和芯片输出线Rout，衰减滤波器的一侧是贴装有50欧姆阻抗的输入端口P1，另一侧是贴装有50欧姆阻抗的输出端口P2，移相滤波器的前侧贴装接地面GND1，移相滤波器的后侧从左至右依次贴装有数字移相芯片WYD的电压控制端接口P3，控制端接口P4，控制端接口P5，控制端接口P6，控制端接口P7，控制端接口P8，控制端接口P9，控制端接口P10，控制端接口P11，控制端接口P12，控制端接口P13，最右边为接地端口GND2。电容加载型滤波器包括滤波器左端的金属柱H5，上端接芯片输出线Rout下端接输入电感Lin。还有第一阶梯电容加载梯谐振阻抗单元、第二阶电容加载梯谐振阻抗单元、第三阶电容加载梯谐振阻抗单元、第四阶电容加载梯谐振阻抗单元、输出电感Lout、Z形级间交叉耦合带状线Z1、50欧姆阻抗匹配输出端口P2，所述阶梯谐振阻抗电容加载滤波器设在一个4层电路基板上，所述4层电路基板从上至下依次设有第一加载电容层、第二阶梯谐振阻抗带状线层、第三交叉耦合带状线层、第四加载电容层。第一电容加载阶梯谐振单元包括第一阶梯谐振阻抗带状线T1、金属柱H1、第一加载电容C1，第一阶梯谐振阻抗带状线T1包括带状线T11和带状线T12，其中带状线T11的宽度大于带状线T12的宽度，带状线T12前端接地，带状线T11末端与金属柱H1顶部连接，金属柱H1底部与第一加载电容C1连接，第一电容加载阶梯谐振单元通过带状线T11末端与输入电感Lin连接。第二电容加载阶梯谐振单元包括第二阶梯谐振阻抗带状线T2、金属柱H2、第二加载电容C2，第二阶梯谐振阻抗带状线T2包括带状线T21和带状线T22，其中带状线T21的宽度小于带状线T22的宽度，带状线T21后端接地，带状线T22前端与金属柱H2底部连接，金属柱H2顶部与第二加载电容C2连接。第三电容加载阶梯谐振单元包括第三阶梯谐振阻抗带状线T3、金属柱H3、第三加载电容C3，第三阶梯谐振阻抗带状线T3包括带状线T31和带状线T32，其中带状线T31的宽度小于带状线T32的宽度，带状线T31后端接地，带状线T32前端与金属柱H3顶部连接，金属柱H3底部与第三加载电容C3连接。第四电容加载阶梯谐振单元包括第四阶梯谐振阻抗带状线T4，金属柱T4、第四加载电容C4，第四阶梯谐振阻抗带状线T4包括带状线T41和带状线T42，其中带状线T42的宽度小于带状线T41的宽度，带状线T42前端接地，带状线T41后端与金属柱H4底部连接，金属柱H4顶部与第四加载电容C4连接，第四电容加载阶梯谐振单元通过带状线T41末端与输出电感Lout连接。所述带状线T11、带状线T22、带状线T32、带状线T41长度宽度均相等，所述带状线T12、带状线T21、带状线T31、带状线T42长度宽度均相等，第二加载电容C2、第四加载电容C4位于各级阶梯谐振阻抗带状线上方，第一加载电容C1、第三加载电容C3位于各级阶梯谐振阻抗带状线下方。所述第一Z形级间交叉耦合带状线Z1位于各级阶梯谐振阻抗带状线下方，位于第一加载电容C1、第三加载电容C3层上方。所述信号输入端口P1和信号输出端口P2均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口；所述信号输入端P1、所述信号输出端P2、所述电压控制端P3、所述电压控制端P4、所述电压控制端P5、所述电压控制端P6、所述电压控制端P7、所述电压控制端P8、所述电压控制端P9、所述电压控制端P10、所述电压控制端P11、所述电压控制端P12和所述电压控制端P13均为外部封装引脚；所述数字移相芯片WYD和所述滤波器通过低温共烧陶瓷技术实现一体式封装；所述数字移相芯片WYD模块的型号为WYD020025-6。是一款性能优良的六位数字移相器，该芯片通过背面金属经通孔接地，可在2.0-2.5GHz内提供小于1.5度的移相精度。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：本专利技术采用低温共烧陶瓷技术，是一种体积小、精度高、插损较小、稳定性能好，具有两项功能的LTCC电容加载型移相滤波器，即有移相功能的LTCC带通滤波器，其具有高Q值，易于集成有源芯片。附图说明图1是本专利技术一种移相芯片的结构示意图。图2是本专利技术一种阶梯谐振阻抗电容加载滤波器的结构图。图3是本专利技术阶梯谐振阻抗电容加载滤波器的插损态输出端口的幅频特性曲线。具体实施方式本专利技术一种电容加载型移相滤波器，包括一个数字移相器芯片WYD和一个滤波器，移相滤波器的上表面贴装有数字移相器芯片WYD、芯片输入线Rin和芯片输出线Rout，移相滤波器的一侧是贴装有50欧姆阻抗的输入端口P1，另一侧是贴装有50欧姆阻抗的输出端口P2，移相滤波器的前侧贴装接地面GND1，移相滤波器的后侧从左至右依次贴装有数字移相器芯片WYD的电压控制端接口P3，控制端接口P4，控制端接口P5，控制端接口P6，控制端接口P7，控制端接口P8，控制端接口P9，控制端接口P10，控制端接口P11，控制端接口P12，控制端接口P13，最右边为接地端口GND2。电容加载型移相滤波器包括滤波器左端的金属柱H5，上端接芯片输出线Rout下端接输入电感Lin。还有第一阶梯电容加载梯谐振阻抗单元、第二阶电容加载梯谐振阻抗单元、第三阶电容加载梯谐振阻抗单元、第四阶电容加载梯谐振阻抗单元、输出电感Lout、Z形级间交叉耦合带状线Z1、50欧姆阻抗匹配输出端口P2，所述阶梯谐振阻抗电容加载滤波器设在一个4层电路基板上，所述4层电路基板从上至下依次设有第一加载电容层、第二阶梯谐振阻抗带状线层、第三交叉耦合带状线层、第四加载电容层。第一电容加载阶梯谐振单元包括第一阶梯谐振阻抗带状线T1、金属柱H1、第一加载电容C1，第一阶梯谐振阻抗带状线T1包括带状线T11和带状线T12，其中带状线T11的宽度大于带状线T12的宽度，带状线T12前端接地，带状线T11末端与金属柱H1顶部连接，金属柱H1底部与第一加载电容C1连接，第一电容加载阶梯谐振单元通过带状线T11末端与输入电感Lin连接。第二电容加载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容加载型移相滤波器，其特征在于：移相滤波器的上表面贴装有数字移相器芯片WYD、芯片输入线(Rin)和芯片输出线(Rout)，移相滤波器的一侧贴装有50欧姆阻抗的输入端口(P1)，另一侧贴装有50欧姆阻抗的输出端口（P2），移相滤波器的前侧贴装接地面(GND1)，移相滤波器的后侧依次贴装有数字移相器芯片WYD的电压控制端接口(P3)、控制端接口(P4)、控制端接口(P5)、控制端接口(P6)、控制端接口(P7)、控制端接口(P8)、控制端接口(P9)、控制端接口(P10)、控制端接口（P11）、控制端接口（P12）、控制端接口（P13），后侧一端为接地端口（GND2）；电容加载型移相滤波器还包括滤波器一端的金属柱(H5)，上端接芯片输出线（Rout），下端接输入电感（Lin）；还包括第一阶梯电容加载梯谐振阻抗单元、第二阶电容加载梯谐振阻抗单元、第三阶电容加载梯谐振阻抗单元、第四阶电容加载梯谐振阻抗单元、输出电感(Lout)、Z形级间交叉耦合带状线（Z1）、50欧姆阻抗匹配输出端口（P2）；所述阶梯谐振阻抗电容加载滤波器设在一个4层电路基板上， 4层电路基板从上至下依次设有第一加载电容层、第二阶梯谐振阻抗带状线层、第三交叉耦合带状线层、第四加载电容层；第一电容加载阶梯谐振单元包括第一阶梯谐振阻抗带状线（T1）、金属柱（H1）、第一加载电容（C1），第一阶梯谐振阻抗带状线（T1）包括带状线一（T11）和带状线二（T12），其中带状线一（T11）的宽度大于带状线二（T12）的宽度，带状线二（T12）前端接地，带状线一（T11）末端与金属柱（H1）顶部连接，金属柱（H1）底部与第一加载电容（C1）连接，第一电容加载阶梯谐振单元通过带状线一（T11）末端与输入电感（Lin）连接；第二电容加载阶梯谐振单元包括第二阶梯谐振阻抗带状线（T2）、金属柱（H2）、第二加载电容（C2），第二阶梯谐振阻抗带状线（T2）包括带状线三（T21）和四带状线（T22），其中带状线三（T21）的宽度小于带状线四（T22）的宽度，带状线三（T21）后端接地，带状线四（T22）前端与金属柱（H2）底部连接，金属柱（H2）顶部与第二加载电容（C2）连接；第三电容加载阶梯谐振单元包括第三阶梯谐振阻抗带状线（T3）、金属柱（H3）、第三加载电容（C3），第三阶梯谐振阻抗带状线（T3）包括带状线五（T31）和带状线六（T32），其中带状线五（T31）的宽度小于带状线六（T32）的宽度，带状线五（T31）后端接地，带状线六（T32）前端与金属柱（H3）顶部连接，金属柱（H3）底部与第三加载电容（C3）连接；第四电容加载阶梯谐振单元包括第四阶梯谐振阻抗带状线（T4）、金属柱（T4）、第四加载电容（C4），第四阶梯谐振阻抗带状线（T4）包括带状线七（T41）和带状线八（T42），其中带状线（T42）的宽度小于带状线七（T41）的宽度，带状线八（T42）前端接地，带状线七（T41）后端与金属柱（H4）底部连接，金属柱（H4）顶部与第四加载电容（C4）连接，第四电容加载阶梯谐振单元通过带状线七（T41）末端与输出电感（Lout）连接；带状线一（T11）、带状线四（T22）、带状线六（T32）、带状线七（T41）长度宽度均相等，带状线二（T12）、带状线三（T21）、带状线五（T31）、带状线八（T42）长度宽度均相等，第二加载电容（C2）、第四加载电容（C4）位于各级阶梯谐振阻抗带状线上方，第一加载电容（C1）、第三加载电容（C3）位于各级阶梯谐振阻抗带状线下方；第一Z形级间交叉耦合带状线（Z1）位于各级阶梯谐振阻抗带状线下方，位于第一加载电容（C1）、第三加载电容（C3）层上方。...

【技术特征摘要】
1.一种电容加载型移相滤波器，其特征在于：移相滤波器的上表面贴装有数字移相器芯片WYD、芯片输入线(Rin)和芯片输出线(Rout)，移相滤波器的一侧贴装有50欧姆阻抗的输入端口(P1)，另一侧贴装有50欧姆阻抗的输出端口（P2），移相滤波器的前侧贴装接地面(GND1)，移相滤波器的后侧依次贴装有数字移相器芯片WYD的电压控制端接口(P3)、控制端接口(P4)、控制端接口(P5)、控制端接口(P6)、控制端接口(P7)、控制端接口(P8)、控制端接口(P9)、控制端接口(P10)、控制端接口（P11）、控制端接口（P12）、控制端接口（P13），后侧一端为接地端口（GND2）；电容加载型移相滤波器还包括滤波器一端的金属柱(H5)，上端接芯片输出线（Rout），下端接输入电感（Lin）；还包括第一阶梯电容加载梯谐振阻抗单元、第二阶电容加载梯谐振阻抗单元、第三阶电容加载梯谐振阻抗单元、第四阶电容加载梯谐振阻抗单元、输出电感(Lout)、Z形级间交叉耦合带状线（Z1）、50欧姆阻抗匹配输出端口（P2）；所述阶梯谐振阻抗电容加载滤波器设在一个4层电路基板上，4层电路基板从上至下依次设有第一加载电容层、第二阶梯谐振阻抗带状线层、第三交叉耦合带状线层、第四加载电容层；第一电容加载阶梯谐振单元包括第一阶梯谐振阻抗带状线（T1）、金属柱（H1）、第一加载电容（C1），第一阶梯谐振阻抗带状线（T1）包括带状线一（T11）和带状线二（T12），其中带状线一（T11）的宽度大于带状线二（T12）的宽度，带状线二（T12）前端接地，带状线一（T11）末端与金属柱（H1）顶部连接，金属柱（H1）底部与第一加载电容（C1）连接，第一电容加载阶梯谐振单元通过带状线一（T11）末端与输入电感（Lin）连接；第二电容加载阶梯谐振单元包括第二阶梯谐振阻抗带状线（T2）、金属柱（H2）、第二加载电容（C2），第二阶梯谐振阻抗带状线（T2）包括带状线三（T21）和四带状线（T22），其中带状线三（T21）的宽度小于带状线四（T22）的宽度，带状线三（T21）后端接地，带状线四（T22）前端与金属柱（H2）底部连接，金属柱（H2）顶部与第二加载电容（C2）连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗雨，严浩嘉，戴永胜，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32