一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器制造技术

本发明专利技术涉及了一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器，通过低温共烧陶瓷工艺技术实现滤波器的立体三维集成，包括特征阻抗均为50欧姆输入端口、第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口，以及第一螺旋耦合器、第二螺旋耦合器、第一耦合器连接柱、第二耦合器连接柱、第一上层连接柱、第二上层连接柱、第一下层连接柱、第二下层连接柱、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层。本发明专利技术使用两个定向耦合器和两个八级谐振射式滤器串联而成，能够有效的吸收带外信号，显著的提高了系统的抗干扰能力，适用精度要求较高但不在乎体积的情况。

A new absorption band-pass filter based on LTCC

【技术实现步骤摘要】
一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器
本专利技术涉及微波技术，具体涉及一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器。
技术介绍
随着移动通信、雷达通信等无线通信技术及军事国防电子系统的飞速发展，小型化、高性能、低成本已成为目前微波射频领域的重点发展方向，这对微波射频器件提出了更高的要求。滤波器的作用是对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。由于常用的反射式带通滤波器通过将带外信号反射到输入端来实现对频率的选择。但反射波会与已有信号混叠产生非线性交调信号，对设备产生干扰，大大降低系统的抗干扰能力。因此，研究吸收式带通滤波器对移动通信、雷达通信等无线通信技术及军事国防电子系统的飞速发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器。实现本专利技术目的的技术方案是：一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器，通过低温共烧陶瓷工艺技术实现滤波器的立体三维集成，包括特征阻抗均为50欧姆输入端口、第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口，以及第一螺旋耦合器、第二螺旋耦合器、第一耦合器连接柱、第二耦合器连接柱、第一上层连接柱、第二上层连接柱、第一下层连接柱、第二下层连接柱、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一屏蔽层、第二屏蔽层、第三屏蔽层，其中：第一屏蔽层在第一带通滤波器的上方，第二屏蔽层在第一带通滤波器与第二带通滤波器的中间，第三屏蔽层(sd3)在第二带通滤波器的下方，且与第一屏蔽层关于第二屏蔽层对称；第一带通滤波器与第二带通滤波器轴对称；第一螺旋耦合器与第二螺旋耦合器轴对称；第一带通滤波器与第二带通滤波器均由八级谐振单元和阻抗匹配组成，每个谐振单元均为三层耦合带状线结构；第一耦合器的上层耦合线一端通过第一输入引线连接输入端口；第一螺旋耦合器的另一端连接第一上层连接柱，第一上层连接柱通过第四输入引线连接第一带通滤波器，第一带通滤波器通过第三输出引线连接第二上层连接柱，第二上层连接柱连接第二螺旋耦合器的上层耦合线，第二螺旋耦合器的上层耦合线通过第二输出引线连接第一输出端口；第一螺旋耦合器的下层耦合线一端连接第一下层连接柱，第一下层连接柱通过第二输入引线连接第二带通滤波器；第一螺旋耦合器的下层耦合线另一端通过第三输入引线连接第三输出端口，第二带通滤波器通过第一输出引线连接第二下层连接柱下端，第二下层连接柱上端连接第二螺旋耦合器的下层耦合线，第二螺旋耦合器的下层耦合线通过第四输出引线连接第二输出端口。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：1)使用两个定向耦合器和两个八级谐振射式滤器串联而成，具有较高的阻带抑制，能够有效的吸收带外信号，显著提高了系统的抗干扰性能；2)使用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺技术实现三维集成，具有端口隔离度好、插入损耗低、回波损耗好、体积小、电性能良好、高集成度、高成品率以及膨胀系数低等优势。附图说明图1是本专利技术基于LTCC的新型吸收式带通滤波器的结构示意图，其中(a)是俯视图，(b)是正视图，(c)正视内部结构图，(d)是右视内部结构图。图2是本专利技术基于LTCC的新型吸收式带通滤波器的仿真曲线。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步描述。结合图1(a)、(b)、(c)(d)，一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器，通过低温共烧陶瓷工艺技术实现滤波器的立体三维集成，包括特征阻抗均为50欧姆输入端口INPUT、第一输出端口OUTPUT1、第二输出端口OUTPUT2和第三输出端口OUTPUT3，以及第一螺旋耦合器COUPLER1、第二螺旋耦合器COUPLER2、第一耦合器连接柱H1、第二耦合器连接柱H2、第一上层连接柱H3、第二上层连接柱H4、第一下层连接柱H5、第二下层连接柱H6、第一带通滤波器BPF1、第二带通滤波器BPF2、第一屏蔽层sd1、第二屏蔽层sd2、第三屏蔽层sd3，其中：第一屏蔽层sd1在第一带通滤波器BPF1的上方，第二屏蔽层sd2在第一带通滤波器BPF1与第二带通滤波器BPF2的中间，第三屏蔽层(sd3)在第二带通滤波器BPF2的下方，且与第一屏蔽层sd1关于第二屏蔽层sd2对称；第一带通滤波器BPF1与第二带通滤波器BPF2轴对称；第一螺旋耦合器COUPLER1与第二螺旋耦合器COUPLER2轴对称；第一带通滤波器BPF1与第二带通滤波器BPF2均由八级谐振单元和阻抗匹配组成，每个谐振单元均为三层耦合带状线结构；所述第一耦合器COUPLER1的上层耦合线一端通过第一输入引线Lin1连接输入端口INPUT；第一螺旋耦合器COUPLER的另一端连接第一上层连接柱H3下端，第一上层连接柱H3上端通过第四输入引线Lin4连接第一带通滤波器BPF1，第一带通滤波器BPF1通过第三输出引线Lout3连接第二上层连接柱H4上端，第二上层连接柱H4下端连接第二螺旋耦合器COUPLER2的上层耦合线，第二螺旋耦合器COUPLER2的上层耦合线通过第二输出引线Lout2连接第一输出端口OUTPUT1；第一螺旋耦合器COUPLER1的下层耦合线一端连接第一下层连接柱H5，第一下层连接柱H5通过第二输入引线Lin2连接第二带通滤波器BPF2；第一螺旋耦合器COUPLER1的下层耦合线另一端通过第三输入引线连接Lin3第三输出端口OUTPUT3，第二带通滤波器BPF2通过第一输出引线Lout1连接第二下层连接柱H6，第二下层连接柱H6连接第二螺旋耦合器COUPLER2的下层耦合线，第二螺旋耦合器COUPLER2的下层耦合线通过第四输出引线Lout4连接第二输出端口OUTPUT2。作为一种更具体实现方式，第一带通滤波器BPF1由第一带通滤波器第一谐振单元D11、第一带通滤波器第二谐振单元D12、第一带通滤波器第三谐振单元D13、第一带通滤波器第四谐振单元D14、第一带通滤波器第五谐振单元D15、第一带通滤波器第六谐振单元D16、第一带通滤波器第七谐振单元D17、第一带通滤波器第八谐振单元D18、第一阻抗匹配IM1组成，其中：第一带通滤波器第一谐振单元D11与第一带通滤波器第八谐振单元D18左右对称，第一带通滤波器第二谐振单元D12与第一带通滤波器第七谐振单元D17左右对称，第一带通滤波器第三谐振单元D13与第一带通滤波器第六谐振单元D16左右对称，第一带通滤波器第四谐振单元D14与第一带通滤波器第五谐振单元D15左右对称；第一带通滤波器第一谐振单元D11由带状线D11a、带状线D11m、带状线D11b组成，D11a与D11b关于D11m对称，第一带通滤波器第二谐振单元D12由带状线D12a、带状线D12m、带状线D12b组成，并且D12a与D12b关于D12m对称，第一带通滤波器第三谐振单元D13由带状线D13a、带状线D13m、带状线D13b组成，并且D13a与D13b关于D13m对称，第一带通滤波器第四谐振单元D14由带状线D14a、带状线D14m、带状线D14b组成，并且D14a与D14b关于D14m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器，其特征在于，通过低温共烧陶瓷工艺技术实现滤波器的立体三维集成，包括特征阻抗均为50欧姆输入端口(INPUT)、第一输出端口(OUTPUT1)、第二输出端口(OUTPUT2)和第三输出端口(OUTPUT3)，以及第一螺旋耦合器(COUPLER1)、第二螺旋耦合器(COUPLER2)、第一耦合器连接柱(H1)、第二耦合器连接柱(H2)、第一上层连接柱(H3)、第二上层连接柱(H4)、第一下层连接柱(H5)、第二下层连接柱(H6)、第一带通滤波器(BPF1)、第二带通滤波器(BPF2)、第一屏蔽层(sd1)、第二屏蔽层(sd2)、第三屏蔽层(sd3)，其中：第一屏蔽层(sd1)在第一带通滤波器(BPF1)的上方，第二屏蔽层(sd2)在第一带通滤波器(BPF1)与第二带通滤波器(BPF2)的中间，第三屏蔽层(sd3)在第二带通滤波器(BPF2)的下方，且与第一屏蔽层(sd1)关于第二屏蔽层(sd2)对称；第一带通滤波器(BPF1)与第二带通滤波器(BPF2)轴对称；第一螺旋耦合器(COUPLER1)与第二螺旋耦合器(COUPLER2)轴对称；第一带通滤波器(BPF1)与第二带通滤波器(BPF2)均由八级谐振单元和阻抗匹配组成，每个谐振单元均为三层耦合带状线结构；/n第一耦合器(COUPLER1)的上层耦合线一端通过第一输入引线(Lin1)连接输入端口(INPUT)；第一螺旋耦合器(COUPLER1)的另一端连接第一上层连接柱(H3)，第一上层连接柱(H3)通过第四输入引线(Lin4)连接第一带通滤波器，第一带通滤波器(BPF1)通过第三输出引线(Lout3)连接第二上层连接柱(H4)，第二上层连接柱(H4)连接第二螺旋耦合器(COUPLER2)的上层耦合线，第二螺旋耦合器(COUPLER2)的上层耦合线通过第二输出引线(Lout2)连接第一输出端口(OUTPUT1)；第一螺旋耦合器(COUPLER1)的下层耦合线一端连接第一下层连接柱(H5)，第一下层连接柱(H5)通过第二输入引线(Lin2)连接第二带通滤波器；第一螺旋耦合器(COUPLER1)的下层耦合线另一端通过第三输入引线连接(Lin3)第三输出端口(OUTPUT3)，第二带通滤波器(BPF2)通过第一输出引线(Lout1)连接第二下层连接柱(H6)下端，第二下层连接柱(H6)上端连接第二螺旋耦合器(COUPLER2)的下层耦合线，第二螺旋耦合器(COUPLER2)的下层耦合线通过第四输出引线(Lout4)连接第二输出端口(OUTPUT2)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于LTCC的新型吸收式带通滤波器，其特征在于，通过低温共烧陶瓷工艺技术实现滤波器的立体三维集成，包括特征阻抗均为50欧姆输入端口(INPUT)、第一输出端口(OUTPUT1)、第二输出端口(OUTPUT2)和第三输出端口(OUTPUT3)，以及第一螺旋耦合器(COUPLER1)、第二螺旋耦合器(COUPLER2)、第一耦合器连接柱(H1)、第二耦合器连接柱(H2)、第一上层连接柱(H3)、第二上层连接柱(H4)、第一下层连接柱(H5)、第二下层连接柱(H6)、第一带通滤波器(BPF1)、第二带通滤波器(BPF2)、第一屏蔽层(sd1)、第二屏蔽层(sd2)、第三屏蔽层(sd3)，其中：第一屏蔽层(sd1)在第一带通滤波器(BPF1)的上方，第二屏蔽层(sd2)在第一带通滤波器(BPF1)与第二带通滤波器(BPF2)的中间，第三屏蔽层(sd3)在第二带通滤波器(BPF2)的下方，且与第一屏蔽层(sd1)关于第二屏蔽层(sd2)对称；第一带通滤波器(BPF1)与第二带通滤波器(BPF2)轴对称；第一螺旋耦合器(COUPLER1)与第二螺旋耦合器(COUPLER2)轴对称；第一带通滤波器(BPF1)与第二带通滤波器(BPF2)均由八级谐振单元和阻抗匹配组成，每个谐振单元均为三层耦合带状线结构；
第一耦合器(COUPLER1)的上层耦合线一端通过第一输入引线(Lin1)连接输入端口(INPUT)；第一螺旋耦合器(COUPLER1)的另一端连接第一上层连接柱(H3)，第一上层连接柱(H3)通过第四输入引线(Lin4)连接第一带通滤波器，第一带通滤波器(BPF1)通过第三输出引线(Lout3)连接第二上层连接柱(H4)，第二上层连接柱(H4)连接第二螺旋耦合器(COUPLER2)的上层耦合线，第二螺旋耦合器(COUPLER2)的上层耦合线通过第二输出引线(Lout2)连接第一输出端口(OUTPUT1)；第一螺旋耦合器(COUPLER1)的下层耦合线一端连接第一下层连接柱(H5)，第一下层连接柱(H5)通过第二输入引线(Lin2)连接第二带通滤波器；第一螺旋耦合器(COUPLER1)的下层耦合线另一端通过第三输入引线连接(Lin3)第三输出端口(OUTPUT3)，第二带通滤波器(BPF2)通过第一输出引线(Lout1)连接第二下层连接柱(H6)下端，第二下层连接柱(H6)上端连接第二螺旋耦合器(COUPLER2)的下层耦合线，第二螺旋耦合器(COUPLER2)的下层耦合线通过第四输出引线(Lout4)连接第二输出端口(OUTPUT2)。


2.根据权利要求1所述的基于LTCC的新型吸收式带通滤波器，其特征在于，第一带通滤波器(BPF1)由第一带通滤波器第一谐振单元(D11)、第一带通滤波器第二谐振单元(D12)、第一带通滤波器第三谐振单元(D13)、第一带通滤波器第四谐振单元(D14)、第一带通滤波器第五谐振单元(D15)、第一带通滤波器第六谐振单元(D16)、第一带通滤波器第七谐振单元(D17)、第一带通滤波器第八谐振单元(D18)、第一匹配阻抗(IM1)组成，其中：第一带通滤波器第一谐振单元(D11)与第一带通滤波器第八谐振单元(D18)左右对称，第一带通滤波器第二谐振单元(D12)与第一带通滤波器第七谐振单元(D17)左右对称，第一带通滤波器第三谐振单元(D13)与第一带通滤波器第六谐振单元(D16)左右对称，第一带通滤波器第四谐振单元(D14)与第一带通滤波器第五谐振单元(D15)左右对称；
第一带通滤波器第一谐振单元(D11)由带状线D11a、带状线D11m、带状线D11b组成，并且D11a与D11b关于D11m对称，第一带通滤波器第二谐振单元(D12)由带状线D12a、带状线D12m、带状线D12b组成，并且D12a与D12b关于D12m对称，第一带通滤波器第三谐振单元(D13)由带状线D13a、带状线D13m、带状线D13b组成，并且D13a与D13b关于D13m对称，第一带通滤波器第四谐振单元(D14)由带状线D14a、带状线D14m、带状线D14b组成，并且D14a与D14b关于D14m对称；第一带通滤波器第五谐振单元(D15)由带状线D15a、带状线D15m、带状线D15b组成，并且D15a与D15b关于D15m对称，第一带通滤波器第六谐振单元(D16)由带状线D16a、带状线D16m、带状线D16b组成，并且D16a与D16b关于D16m对称，第一带通滤波器第七谐振单元(D17)由带状线D17a、带状线D17m、带状线D17b组成，并且D17a与D17b关于D17m对称，第一带通滤波器第八谐振单元(D18)由带状线D18a、带状线D18m、带状线D18b组成，并且D18a与D18b关于D18m对称；第一Z字形交叉耦合线(Z1)由带状线Z11、带状线Z12、带状线Z13组成，第二Z字形交叉耦合线(Z2)由带状线Z21、带状线Z22、带状线Z23组成；第一带通滤波器第一谐振单元(D11)中的带状线D11m通过第四输入引线(Li...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小芝，杨冕，常钰敏，方洁，赵子豪，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32