一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器，包括陶瓷基体、底部输入电极、底部输出电极和底部接地电极；陶瓷基体内部包括五个并联谐振、一个接地极板SD、两个串联连接电容、两个串联连接电感、一个交叉耦合电容C15及一个并联电感L24；两个串联连接电容包括第一串联电容C12、第二串联电容C45；所述两个串联连接电感包括第一串联电感L23、第二串联电感L34；本发明专利技术的滤波器采用五阶并联谐振结构，五个并联谐振单元加深了带外抑制，并且创新的引入了一个交叉耦合电容、一个并联电感及两个串联连接电感，极大地拓宽了带通滤波器的通带，加深了三倍频带外抑制，改变了传统五阶带通滤波器通带窄插损大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器
本专利技术涉及的是滤波器
，具体涉及一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器。
技术介绍
随着通信技术的飞速发展，全球通讯行业正逐步迈入5G时代。LTCC即低温共烧结陶瓷，可以实现三大无源器件（电阻、电容、电感）及其各种无源器件（如滤波器、变压器等）封装于多层布线基板中，并与有源器件（如功率MOS、晶体管、IC模块等）共同集成为完整的电路系统。现已广泛应用于各种制式的手机、蓝牙、GPS模块、WLAN模块、WIFI模块等；此外，由于其产品的高可靠性，在汽车电子、通讯、航空航天与军事、微机电系统、传感器技术等领域的应用也日益上升。5G时代来临，LTCC扮演重要角色，因为LTCC能适应大电流和耐高温，从手机、穿戴装置到车用等领域，都需要运用到RF零组件，LTCC作为关键组件，以手机应用而言，5G手机的使用数量就比4G大幅成长40％，推升LTCC需求量大幅成长。LTCC带通滤波器的实现方式通常有一下三种：第一种是传统并联谐振式带通滤波器，通过电感与电容并联构成的并联谐振单元实现；第二种是采用分布式电容极板，通过极板与极板间的耦合实现带通滤波器的效果；第三种是通过高通滤波器与低通滤波器串联实现。三种结构实现的带通滤波器在制作和设计上分别存在着各自的优点与困难。传统并联谐振式结构带通滤波器的近带抑制相较另外两种更深，但其随着并联谐振单元的增加，其通带插损不断变大，对信号的损失难以把控；采用分布式结构的带通滤波器，其设计简单，调试方便，电性能均衡，但由于结构上主要由极板与极板间耦合实现，对制作工艺要求更高，在LTCC膜片叠层及切割烧结过程中容易产生问题，批量一致性差；采用高通滤波器与低通滤波器串联结构的带通滤波器其通带较宽，插损较好，信号保真率高，但带外抑制较差，结构复杂，调试困难。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器，该滤波器体积小，且解决了传统滤波器通带窄插损大的问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器，包括陶瓷基体、底部输入电极、底部输出电极和底部接地电极；所述陶瓷基体内部包括五个并联谐振、一个接地极板SD、两个串联连接电容、两个串联连接电感、一个交叉耦合电容C15及一个并联电感L24；所述两个串联连接电容包括第一串联电容C12、第二串联电容C45；所述两个串联连接电感包括第一串联电感L23、第二串联电感L34；所述五个并联谐振单元呈镜像对称分布，包括由第一电感L1与第一并联谐振电容CC1构成的第一并联谐振，由第二电感L2与第二并联谐振电容CC2构成的第二并联谐振，由第三电感L3与第三并联谐振电容CC3构成的第三并联谐振，由第四电感L4与第四并联谐振电容CC4构成的第四并联谐振，由第五电感L5与第五并联谐振电容CC5构成的第五并联谐振；所述第一并联谐振与第二并联谐振通过第一串联电容C12连接，第二并联谐振与第三并联谐振通过第一串联电感L23连接，第三并联谐振与第四并联谐振通过第二串联电感L34连接，第四并联谐振与第五并联谐振通过第二串联电容C45连接；所述第一并联谐振电容CC1下端通过孔柱Hin与底部输入电极连接；所述第五并联谐振电容CC5下端通过孔柱Hout与底部输出电极连接；所述接地极板SD位于陶瓷基体内部最下层，且通过孔柱Hsd与底部接地电极连接。作为优选方案：所述陶瓷基体内部共分十层，其中接地极板SD位于陶瓷基体第十层，所述第一电感L1包括孔柱H11、双层极板J1和孔柱H12；所述双层极板J1位于陶瓷基体的第一层与第二层；所述孔柱H11位于陶瓷基体的第一层与第十层间，上端连接双层极板J1，下端与接地极板SD连接；所述孔柱H12位于陶瓷基体的第一层与第八层间，上端连接双层极板J1，下端与第一并联谐振电容CC1连接；所述第一并联谐振电容CC1位于陶瓷基体第六层与第八层，左端与第一电感L1孔柱H12连接，所述第一串联电容C12位于陶瓷基体第六层与第八层，两层左端均与第一并联谐振电容CC1的右端连接。作为优选方案：所述第二电感L2包括孔柱H21，双层极板J2，孔柱H22；所述双层极板J2位于陶瓷基体的第一层与第二层；所述孔柱H21位于陶瓷基体的第一层与第十层间，上端连接双层极板J2，下端与接地极板SD连接；所述孔柱H22位于陶瓷基体的第一层与第九层间，上端连接双层极板J2，所述第二并联谐振电容CC2位于陶瓷基体第七层与第九层，且与第二电感L2孔柱H22的下端连接。作为优选方案：所述第三电感L3包括孔柱H31，双层极板J3，孔柱H32；所述双层极板J3位于陶瓷基体的第一层与第二层；所述孔柱H31位于陶瓷基体的第一层与第十层间，上端连接双层极板J2，下端与接地极板SD连接；所述孔柱H32位于陶瓷基体的第一层与第九层间，上端连接双层极板J3，所述第三并联谐振电容CC3位于陶瓷基体第七层与第九层，且与第三电感L3的孔柱H32下端连接；所述第一串联电感L23位于陶瓷基体第三层，左端与第二电感孔柱H21相连，右端与第三电感孔柱H31相连。作为优选方案：所述第四电感L4包括孔柱H41，双层极板J4，孔柱H42；所述双层极板J4位于陶瓷基体的第一层与第二层；所述孔柱H41位于陶瓷基体的第一层与第十层间，上端连接双层极板J4，下端与接地极板SD连接；所述孔柱H42位于陶瓷基体的第一层与第九层间，上端连接双层极板J4，所述第四并联谐振电容CC4位于陶瓷基体第七层与第九层，且与第四电感L4的孔柱H42的下端连接；述第二串联电感L34位于陶瓷基体第三层，左端与第三电感孔柱H31相连，右端与第四电感孔柱H41相连。作为优选方案：所述第五电感L5包括孔柱H51，双层极板J5，孔柱H52；所述双层极板J5位于陶瓷基体的第一层与第二层；所述孔柱H51位于陶瓷基体的第一层与第十层间，上端连接双层极板J5，下端与接地极板SD连接；所述孔柱H52位于陶瓷基体的第一层与第八层间，上端连接双层极板J5，所述第五并联谐振电容CC5位于陶瓷基体第六层与第八层，左端与第五电感L5的孔柱H52下端连接，右端与第二串联电容C45连接。作为优选方案：所述交叉耦合电容C15位于陶瓷基体第五层，采用一字型结构分别与第一并联谐振电容CC1第六层极板和第五并联谐振电容CC5第六层极板形成耦合；所述并联电感L24位于陶瓷基体第三层，采用C型结构，分别与第二电感孔柱H21和第四电感孔柱H41连接。作为优选方案：所述第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5的孔柱均采用柱型金属孔柱结构；第一并联谐振电容CC1、第二并联谐振电容CC2、第三并联谐振电容CC3、第四并联谐振电容CC4、第五并联谐振电容CC5及交叉耦合电容C15均采用对平板式电容极板的结构；第一串联电容C12、第一串联电容C45采用垂直直插式电容极板结构。作为优选方案：所述第一并联谐振与第五并联谐振、第二并联谐振与第四并联谐振、第一串联电容C12与第二串联电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器，包括陶瓷基体（1）、底部输入电极（2）、底部输出电极（4）和底部接地电极（3）；其特征在于：所述陶瓷基体（1）内部包括五个并联谐振、一个接地极板SD、两个串联连接电容、两个串联连接电感、一个交叉耦合电容C15及一个并联电感L24；所述两个串联连接电容包括第一串联电容C12、第二串联电容C45；所述两个串联连接电感包括第一串联电感L23、第二串联电感L34；所述五个并联谐振单元呈镜像对称分布，包括由第一电感L1与第一并联谐振电容CC1构成的第一并联谐振，由第二电感L2与第二并联谐振电容CC2构成的第二并联谐振，由第三电感L3与第三并联谐振电容CC3构成的第三并联谐振，由第四电感L4与第四并联谐振电容CC4构成的第四并联谐振，由第五电感L5与第五并联谐振电容CC5构成的第五并联谐振；所述第一并联谐振与第二并联谐振通过第一串联电容C12连接，第二并联谐振与第三并联谐振通过第一串联电感L23连接，第三并联谐振与第四并联谐振通过第二串联电感L34连接，第四并联谐振与第五并联谐振通过第二串联电容C45连接；所述第一并联谐振电容CC1下端通过孔柱Hin与底部输入电极（2）连接；所述第五并联谐振电容CC5下端通过孔柱Hout与底部输出电极（4）连接；所述接地极板SD位于陶瓷基体（1）内部最下层，且通过孔柱Hsd与底部接地电极（3）连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器，包括陶瓷基体（1）、底部输入电极（2）、底部输出电极（4）和底部接地电极（3）；其特征在于：所述陶瓷基体（1）内部包括五个并联谐振、一个接地极板SD、两个串联连接电容、两个串联连接电感、一个交叉耦合电容C15及一个并联电感L24；所述两个串联连接电容包括第一串联电容C12、第二串联电容C45；所述两个串联连接电感包括第一串联电感L23、第二串联电感L34；所述五个并联谐振单元呈镜像对称分布，包括由第一电感L1与第一并联谐振电容CC1构成的第一并联谐振，由第二电感L2与第二并联谐振电容CC2构成的第二并联谐振，由第三电感L3与第三并联谐振电容CC3构成的第三并联谐振，由第四电感L4与第四并联谐振电容CC4构成的第四并联谐振，由第五电感L5与第五并联谐振电容CC5构成的第五并联谐振；所述第一并联谐振与第二并联谐振通过第一串联电容C12连接，第二并联谐振与第三并联谐振通过第一串联电感L23连接，第三并联谐振与第四并联谐振通过第二串联电感L34连接，第四并联谐振与第五并联谐振通过第二串联电容C45连接；所述第一并联谐振电容CC1下端通过孔柱Hin与底部输入电极（2）连接；所述第五并联谐振电容CC5下端通过孔柱Hout与底部输出电极（4）连接；所述接地极板SD位于陶瓷基体（1）内部最下层，且通过孔柱Hsd与底部接地电极（3）连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器，其特征在于：所述陶瓷基体（1）内部共分十层，其中接地极板SD位于陶瓷基体（1）第十层，所述第一电感L1包括孔柱H11、双层极板J1和孔柱H12；所述双层极板J1位于陶瓷基体（1）的第一层与第二层；所述孔柱H11位于陶瓷基体（1）的第一层与第十层间，上端连接双层极板J1，下端与接地极板SD连接；所述孔柱H12位于陶瓷基体（1）的第一层与第八层间，上端连接双层极板J1，下端与第一并联谐振电容CC1连接；所述第一并联谐振电容CC1位于陶瓷基体（1）第六层与第八层，左端与第一电感L1孔柱H12连接，所述第一串联电容C12位于陶瓷基体（1）第六层与第八层，两层左端均与第一并联谐振电容CC1的右端连接。


3.根据权利要求2所述的一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器，其特征在于：所述第二电感L2包括孔柱H21，双层极板J2，孔柱H22；所述双层极板J2位于陶瓷基体（1）的第一层与第二层；所述孔柱H21位于陶瓷基体（1）的第一层与第十层间，上端连接双层极板J2，下端与接地极板SD连接；所述孔柱H22位于陶瓷基体（1）的第一层与第九层间，上端连接双层极板J2，所述第二并联谐振电容CC2位于陶瓷基体第七层与第九层，且与第二电感L2孔柱H22的下端连接。


4.根据权利要求3所述的一种基于LTCC工艺的超宽通带五阶带通滤波器，其特征在于：所述第三电感L3包括孔柱H31，双层极板J3，孔柱H32；所述双层极板J3位于陶瓷基体（1）的第一层与第二层；所述孔柱H31位于陶瓷基体（1）的第一层与第十层间，上端连接双层极板J2，下端与接地极板SD连接；所述孔柱H32位于陶瓷基体（1）的第一层与第九层间，上端连接双层极板J3，所述第三并联谐振电容CC3位于陶瓷基体第七层与第九层，且与第三电...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗昌桅，卢冠宇，华嘉源，潘枫，刘楠，王利利，徐鑫，
申请(专利权)人：嘉兴佳利电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33