可调带阻滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种可调带阻滤波器，涉及微波通信技术领域，其包括内部设置有主体电路的带阻滤波器主体，主体电路电连接有多个电极，电极设置于带阻滤波器主体外部；带阻滤波器主体外部设置有调谐元件，调谐元件与主体电路电连接，用于改变主体电路的传输零点；主体电路基于低温共烧陶瓷工艺制造而成。该可调带阻滤波器体积小，基于低温共烧陶瓷技术，使滤波器电路结构紧凑，可重复性好；阻带带宽和带内抑制深度的灵活可调，通过改变外部调谐元件的值，可对带阻滤波器传输零点位置进行重新设定，方便滤波器在不同需求环境下在宽阻带和高抑制之间切换；插入损耗小；滤波器在小体积内实现了较高的抑制水平，能有效滤除各种无用信号和噪声信号。

【技术实现步骤摘要】
可调带阻滤波器
本专利技术涉及微波通信
，具体而言，涉及一种超小型的可调带阻滤波器。
技术介绍
传统的带阻滤波器设计结构一般是由四分之一波长短截线谐振器，并沿主波导或主传输线排列，而谐振器间隔为四分之一波长的奇数倍，这种结构的带阻滤波器的矩形系数不够理想且体积庞大。近年来，随着微机电系统(MEMS)技术、高温超导技术、低温共烧陶瓷(LTCC)技术、光子带隙结构、微波单片集成电路等新型材料和工艺技术的涌现，推动了滤波器从性能到体积的不断改善。随着无线通信系统和微波毫米波组件的持续发展，小体积、高性能已成为滤波器发展的必然趋势。另外，伴随无线通讯系统的迅猛发展，各种终端设备已经广泛支持诸如2G、3G、LTE、Wi-Fi、GPS等多种通信协议。为了最大效率地利用有限的频谱资源，目前许多无线系统都支持多频段工作，因此多频段天线以及多频段放大器等多频微波器件的研究也得到了蓬勃发展。但是在复杂的电磁环境下，不同协议、不同频段之间的干扰也越来越严重，这就需要利用高抑制宽阻带的带阻滤波器对不需要的频段信号进行滤除，从而保障频谱纯度、提高有用信号的完整性、改善多模系统的信噪比和灵敏度。因此，高性能的宽带带阻滤波器在多功能、小型化便携式通信设备中起着越来越重要的作用。在现有技术中，申请号为201510364166.6的中国专利文献中公开了一种基于新型开口谐振环结构的共面波导传输线带阻滤波器，在Rogers4003介质基板上采用折叠的开口谐振环结构产生滤波器阻带，并利用金属通孔加深阻带抑制度和提升带外的频率选择性，该结构与传统开口谐振环相比拥有更小的电尺寸，且工作频率可通过改变谐振环的物理尺寸来进行调节。但该带阻滤波器的工作带宽较窄，对加工工艺要求比较高，一旦精度控制出现偏差，工作频率很容易发生偏移。此外，相对于芯片级别的多层电路元件来说，该滤波器的体积仍然较大，很难集成在日趋小型化的无线通讯终端设备中。申请号为201410290334.7的文献公开了一种基于多阶跃阻抗谐振器加载的超宽带带阻滤波器，其利用多个阶跃阻抗谐振器的开路特性，在阻带上产生了5个传输零点，实现了超宽阻带特性，但由于所述谐振器微带线均采用了四分之一波长的电长度，且制作在介电常数为2.2的双面敷铜微带板上，因此所占面积较大，同样很难满足高集成无线通讯终端对滤波器等射频元器件严苛的体积要求。因此，需要一种体积紧凑、阻带带宽和抑制深度可调的高性能带阻滤波器，在复杂电磁环境下能应对多模通讯系统中不同频段的噪声和杂散进行抑制消除。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种可调带阻滤波器，其能够缓解上述问题。为了缓解上述的问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种可调带阻滤波器，包括内部设置有主体电路的带阻滤波器主体，所述主体电路电连接有多个电极，所述电极设置于所述带阻滤波器主体外部；所述带阻滤波器主体外部设置有调谐元件，所述调谐元件与所述主体电路电连接，用于改变所述主体电路的传输零点；所述主体电路基于低温共烧陶瓷工艺制造而成。本技术方案的技术效果是：1)体积小；基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术，使滤波器电路结构紧凑，可重复性好，适用于如手机、数据卡等对体积要求严苛的无线通讯终端及射频前端；2)在超小体积的结构下实现阻带带宽和带内抑制深度的灵活可调；通过改变外部调谐元件的值，可对带阻滤波器传输零点位置进行重新设定，方便滤波器在不同需求环境下在宽阻带和高抑制之间切换；3)插入损耗小；4)高选择性；滤波器在小体积内实现了较高的抑制水平，能有效滤除各种无用信号和噪声信号，降低各通信频道间的信号干扰。进一步地，所述电极有四个，其中，包括作为信号输入端的第一电极、作为信号输出端的第二电极以及作为接地端的第三电极和第四电极。本技术方案的技术效果是：相对于传统的单电极接地方式，本技术方案选用两个对称放置的接地端，可有效降低PCB电路板上接地过孔产生的寄生电感所带来的负面影响。更进一步地，所述主体电路分为六层，且各层之间通过金属过孔连通；所述主体电路包括输入等效电感、输出等效电感、第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元以及一开路支节；所述输入等效电感和输出等效电感布置于所述主体电路的第一层，所述输入等效电感的第一端与所述第一电极相连，所述输出等效电感的第一端与所述第二电极相连；所述第一谐振单元和第四谐振单元的拓扑结构相同，且均分布于主体电路的第四、五、六层；所述第二谐振单元和第三谐振单元的拓扑结构相同，且均分布于主体电路的第一、二、三层；所述开路支节级联于第二谐振单元与第三谐振单元之间，并设置于主体电路的第四层。本技术方案的技术效果是：将主体电路分散放置在六个图形层中，不仅可以尽量拉大不同谐振单元之间的距离，降低其不必要的耦合，同时还兼顾了整个电路芯片体积的紧凑性和完整性。更进一步地，所述第一谐振单元包括位于主体电路第四层的第三等效电感、位于主体电路第五层的第五极板和位于主体电路第六层的接地极板，其中，所述第三等效电感的第一端通过第一过孔与所述输入等效电感的第二端相连，所述第三等效电感的第二端通过第六过孔与所述第五极板相连，所述第五极板和接地极板通过层间耦合构成第一等效电容；所述第二谐振单元包括位于主体电路第一层的第一等效电感、位于主体电路第二层的第一极板和位于主体电路第三层的第三极板，其中，所述第一等效电感的第一端通过第一过孔与所述第一极板相连，所述第一等效电感的第二端通过第三过孔与所述第三极板相连，所述第一极板和第三极板通过层间耦合构成第二等效电容；所述第三谐振单元包括位于主体电路第一层的第二等效电感、位于主体电路第二层的第二极板和位于主体电路第三层的第四极板，其中，所述第二等效电感的第一端通过第二过孔与所述第二极板相连，所述第二等效电感的第二端通过第四过孔与所述第四极板相连，所述第二极板和第四极板通过层间耦合构成第三等效电容；所述第四谐振单元包括位于主体电路第四层的第四等效电感、位于主体电路第五层的第六极板和位于主体电路第六层的接地极板，其中，所述第四等效电感的第一端通过第二过孔与所述输出等效电感的第二端相连，所述第四等效电感的第二端通过第七过孔与所述第六极板相连，所述第六极板和接地极板通过层间耦合构成第四等效电容。本技术方案的技术效果是：构成第四谐振单元的元件分别置于第四、第五和第六电路层，在保证了体积结构紧凑的前提下，尽量拉大各谐振元件之间的垂直距离，以减小不必要的寄生耦合影响。更进一步地，所述主体电路第三层包括一用于级联的微带线，用于电气连接所述第三极板和第四极板，并通过第五过孔与所述开路支节相连接。更进一步地，所述主体电路采用的内埋金属材料为钯银；和/或所述主体电路的基板材料的介电常数为9.8；和/或所述主体电路的基板材料的介电损耗正切角为0.003。本技术方案的技术效果是：因为较高的介电常数可以缩小电路尺寸，但同时引入更大的寄生参数，因此本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调带阻滤波器，包括内部设置有主体电路的带阻滤波器主体，所述主体电路电连接有多个电极，其特征在于，/n所述电极设置于所述带阻滤波器主体外部；/n所述带阻滤波器主体外部设置有调谐元件，所述调谐元件与所述主体电路电连接，用于改变所述主体电路的传输零点；/n所述主体电路基于低温共烧陶瓷工艺制造而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调带阻滤波器，包括内部设置有主体电路的带阻滤波器主体，所述主体电路电连接有多个电极，其特征在于，
所述电极设置于所述带阻滤波器主体外部；
所述带阻滤波器主体外部设置有调谐元件，所述调谐元件与所述主体电路电连接，用于改变所述主体电路的传输零点；
所述主体电路基于低温共烧陶瓷工艺制造而成。


2.根据权利要求1所述的可调带阻滤波器，其特征在于，所述电极有四个，其中，包括作为信号输入端的第一电极、作为信号输出端的第二电极以及作为接地端的第三电极和第四电极。


3.根据权利要求2所述的可调带阻滤波器，其特征在于，
所述主体电路分为六层，且各层之间通过金属过孔连通；
所述主体电路包括输入等效电感、输出等效电感、第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元以及一开路支节；
所述输入等效电感和输出等效电感布置于所述主体电路的第一层，所述输入等效电感的第一端与所述第一电极相连，所述输出等效电感的第一端与所述第二电极相连；
所述第一谐振单元和第四谐振单元的拓扑结构相同，且均分布于主体电路的第四、五、六层；
所述第二谐振单元和第三谐振单元的拓扑结构相同，且均分布于主体电路的第一、二、三层；
所述开路支节级联于第二谐振单元与第三谐振单元之间，并设置于主体电路的第四层。


4.根据权利要求3所述的可调带阻滤波器，其特征在于，
所述第一谐振单元包括位于主体电路第四层的第三等效电感、位于主体电路第五层的第五极板和位于主体电路第六层的接地极板，其中，所述第三等效电感的第一端通过第一过孔与所述输入等效电感的第二端相连，所述第三等效电感的第二端通过第六过孔与所述第五极板相连，所述第五极板和接地极板通过层间耦合构成第一等效电容；
所述第二谐振单元包括位于主体电路第一层的第一等效电感、位于主体电路第二层的第一极板和位于主体电路第三层的第三极板，其中，所述第一等效电感的第一端通过第一过孔与所述第一极板相连，所述第一等效电感的第二端通过第三过孔与所述第三极板相连，所述第一极板和第三极板通...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱可伟，田忠，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51