System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种小型化高隔离度双工器制造技术_技高网

一种小型化高隔离度双工器制造技术

技术编号:40236716 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-02 22:36
本发明专利技术公开一种小型化高隔离度双工器,包括主体电路、输入输出端口;主体电路包括带通滤波器部分、低通滤波器部分、地。本发明专利技术通过改进带通滤波器和低通滤波器提升整体双工器的性能,带通滤波器通过一个π型电路引入一个零点,提升滤波器的选择性,改善滤波器低频的带外抑制,并引入一个高频抑制元件用于提升高频的带外抑制;低通滤波器通过引入一个传输零点改善低通滤波器通带边沿的陡峭性,实现较高的带外抑制,最后将带通滤波器部分与低通滤波器部分连接,进行匹配,使得双工器通带内的隔离度达到最优,从而提升双工器的性能,通过采用新型的电路拓扑结构,使得低通滤波器部分和带通滤波器部分得以实现较高的带外抑制和较低的插入损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于射频/微波/通信,具体涉及一种基于ipd工艺的小型化高隔离度双工器


技术介绍

1、射频无源双工器作为射频前端的核心部件之一,微波双工器在大量的微波
和无线通讯系统有着广泛的应用,而滤波器在无线通信系统中发挥着重要作用,滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。双工器是在一个期间里面实现两个频段的滤波对提升数据传输能力是最行之有效的方法,可以提升频段的利用率,现如今对滤波器的设计工艺有saw、baw、ltcc、ipd等,saw、baw等窄带滤波器技术3g、4g频段如鱼得水,但无法很好的满足wifi和5g中高频和宽带的需求,相反ipd和ltcc恰好能够很好地胜任,然而ltcc的尺寸和集成度不够,但通过ipd技术可以实现wifi和5g滤波器的小型化,成熟稳定的先进晶圆制程使得ipd具有众多优点:小尺寸、易于集成、高一致性、低成本、产品链供应和可靠性更好,所以通过使用ipd技术可以更好地降低滤波器成本,但在小型化的双工器中,隔离度指标是设计中的一个难点,现有ipd提升双工器隔离度的手段主要有通过加入解耦电路增减隔离度,但是增加多余的器件增加优化难度,而且会使尺寸扩大,通过在双工器设计的时候提升两个滤波器的带外抑制和回波损耗可以有效地提升隔离度,同时可以减小芯片的尺寸。


技术实现思路

1、本专利技术的第一个目的在于针对
技术介绍
中当前双工器尺寸大、该双工器包括低通滤波器和带通滤波器,为了解决双工器的隔离度、选择性差、插损大、成本高的问题,提供一种基于ipd工艺的小型化双工器,采用ipd工艺设计和新型电路拓扑结构,具有成本低、集成度高、性能好、高选择性的优点,可以满足当前射频/微波/通信
的需求。

2、本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种基于ipd工艺的小型化高隔离度双工器,包括:主体电路,输入输出端口;

4、其中,端口包括低通输入端口焊盘(4-1)、公共输入端口焊盘(4-2)、带通输入端口焊盘(4-3)、接地端口焊盘(4-4);

5、所述主体电路包括带通滤波器部分、低通滤波器部分、地,带通滤波器部分包括第一串联电容(5)、第一串联电感(6)、第一并联电容(7)、第二串联电感(8)、第二串联电容(9)、第二并联电容(10)、第三并联电容(11)、第三串联电容(12)、第一并联电感(13)、第四串联电容(14)、第四并联电容(15);低通滤波器部分包括第一串联电感(16)、第一串联电容(17)、第一并联电容(18)、第二并联电容(19)、第三并联电容(20)、第二串联电感(21);

6、带通滤波器部分第一串联电容(5)的一端与公共输入端口焊盘(4-2)连接,第一串联电容(5)的另一端与第一串联电感(6)一端连接,第一串联电感(6)另一端、第一并联电容(7)一端、第二串联电感(8)一端与第二串联电容(9)一端连接,第一并联电容(7)另一端接地,第二串联电感(8)另一端、第二串联电容(9)另一端、第二并联电容(10)一端与第三串联电容(12)一端连接,第二并联电容(10)另一端接地,第一并联电感(13)一端、第三串联电容(12)另一端与第四串联电容(14)一端连接,第一并联电感(13)另一端与第三并联电容(11)一端串联接地,第四串联电容(14)另一端、第四并联电容(15)一端与带通输入端口焊盘(4-3)连接,第三并联电容(11)另一端、第四并联电容(15)另一端接地。

7、低通滤波器部分第一串联电感(16)一端、第一串联电容(17)一端、第一并联电容(18)一端与公共输入端口焊盘(4-2)连接,第一并联电容(18)另一端接地,第一串联电感(16)另一端、第一串联电容(17)另一端、第二串联电感(21)一端与第二并联电容(19)一端连接,第二并联电容(19)另一端接地,第二串联电感(21)另一端、第三并联电容(20)一端与低通输入端口焊盘(4-1)连接,第三并联电容(20)另一端接地。

8、作为优选,由第一串联电容(5)、第一串联电感(6)、第一并联电容(7)构成高频抑制元件;

9、作为优选,由第三并联电容(11)、第一并联电感(13)、第四串联电容(14)、第四并联电容(15)构成低频抑制元件,具体是以π型电路对带通部分的低频产生抑制;

10、所述带通滤波器部分和低通滤波器部分组成一个双工器,通过调控电路可以使得双工器通带内的隔离度增强;带通滤波器中,第三并联电容(11)、第一并联电感(13)、第四串联电容(14)、第四并联电容(15)组成一个π型电路,在低频产生了一个零点,通过增大第一并联电感(13)的电感值、第三并联电容(11)的电容值使零点向低频移动,同时可以提升带通滤波器的通带内插损,增大第四串联电容(14)、第四并联电容(15)的电容值使零点的抑制能力更强,同时提升低频的隔离度,由第一串联电容(5)、第一串联电感(6)、第一并联电容(7)组成了一个高频抑制电路,通过增大第一串联电感(6)的电感值、第一并联电容(7)的电容值,减小第一串联电容(5)的电容值提升带通滤波器高频的带外抑制,进而提升整个双工器高频部分的隔离度。低通滤波器中,第一串联电容(17)使得高频产生一个零点,增大第一串联电容(17)的电容值使低通滤波器的零点向低频移动,从而改善低通滤波器通带内的隔离度,同时提升低通滤波器的通带边沿的陡峭性,通过增大第二并联电容(19)的电容值、第二串联电感(21)的电感值、第三并联电容(20)的电容值提升低通滤波器高频的带外抑制,同时提升双工器高频的隔离度。

11、作为优选,第一串联电感(6)、第二串联电感(8)、第一并联电感(13)、第一串联电感(16)、第二串联电感(21)的形状包括不仅限于圆形、椭圆形、螺旋形、矩形、六边形、八边形等多边形;具体是采用螺旋形电感,其线宽随着电感圈数的增加逐渐增加或者逐渐减小或者保持不变。

12、更为优选,第一串联电感(6)、第二串联电感(8)、第一并联电感(13)、第一串联电感(16)、第二串联电感(21)采用八边形电感;

13、作为优选,第一串联电容(5)、第一并联电容(7)、第二串联电容(9)、第二并联电容(10)、第三并联电容(11)、第三串联电容(12)、第四串联电容(14)、第四并联电容(15)、第一串联电容(17)、第一并联电容(18)、第二并联电容(19)、第三并联电容(20)采用平面电容或贴片电容。所述平面电容的结构采用平行板结构、交指型或分形结构。

14、本专利技术双工器可通过频率移植到其它工作频段。

15、本专利技术的有益效果为:

16、1、采用ipd工艺的设计,用八边形电感、八边形渐变电感和mim电容结构代替传统的分立元件结构的电容电感,在提高滤波器性能的同时实现小型化,且具有成本低、集成度高的优点,适合批量生产;

17、2、本专利技术通过改善双工器的带通滤波器部分和低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种小型化高隔离度双工器,基于IPD工艺,所述双工器包括:主体电路,输入输出端口;所述输入输出端口端口包括低通输入端口焊盘(4-1)、公共输入端口焊盘(4-2)、带通输入端口焊盘(4-3)、接地端口焊盘(4-4);

2.根据权利要求1所述双工器,其特征在于所述带通滤波器部分第一串联电容(5)的一端与公共输入端口焊盘(4-2)连接,第一串联电容(5)的另一端与第一串联电感(6)一端连接,第一串联电感(6)另一端、第一并联电容(7)一端、第二串联电感(8)一端与第二串联电容(9)一端连接,第一并联电容(7)另一端接地,第二串联电感(8)另一端、第二串联电容(9)另一端、第二并联电容(10)一端与第三串联电容(12)一端连接,第二并联电容(10)另一端接地,第一并联电感(13)一端、第三串联电容(12)另一端与第四串联电容(14)一端连接,第一并联电感(13)另一端与第三并联电容(11)一端串联接地,第四串联电容(14)另一端、第四并联电容(15)一端与带通输入端口焊盘(4-3)连接,第三并联电容(11)另一端、第四并联电容(15)另一端接地。

3.根据权利要求1或2所述双工器,其特征在于所述低通滤波器部分第一串联电感(16)一端、第一串联电容(17)一端、第一并联电容(18)一端与公共输入端口焊盘(4-2)连接,第一并联电容(18)另一端接地,第一串联电感(16)另一端、第一串联电容(17)另一端、第二串联电感(21)一端与第二并联电容(19)一端连接,第二并联电容(19)另一端接地,第二串联电感(21)另一端、第三并联电容(20)一端与低通输入端口焊盘(4-1)连接,第三并联电容(20)另一端接地。

4.根据权利要求1所述双工器,其特征在于第一串联电感(6)、第二串联电感(8)、第一并联电感(13)、第一串联电感(16)、第二串联电感(21)的形状包括圆形、椭圆形、螺旋形、矩形、六边形或八边形。

5.根据权利要求1所述双工器,其特征在于第一串联电感(6)、第二串联电感(8)、第一并联电感(13)、第一串联电感(16)、第二串联电感(21)采用八边形电感。

6.根据权利要求1所述双工器,其特征在于第一串联电容(5)、第一并联电容(7)、第二串联电容(9)、第二并联电容(10)、第三并联电容(11)、第三串联电容(12)、第四串联电容(14)、第四并联电容(15)、第一串联电容(17)、第一并联电容(18)、第二并联电容(19)、第三并联电容(20)采用平面电容或贴片电容。

7.根据权利要求1所述双工器,其特征在于带通滤波器中,第三并联电容(11)、第一并联电感(13)、第四串联电容(14)、第四并联电容(15)组成一个π型电路,在低频产生了一个零点,通过增大第一并联电感(13)的电感值、第三并联电容(11)的电容值使零点向低频移动,同时可以提升带通滤波器的通带内插损,增大第四串联电容(14)、第四并联电容(15)的电容值使零点的抑制能力更强,同时提升低频的隔离度,由第一串联电容(5)、第一串联电感(6)、第一并联电容(7)组成了一个高频抑制电路,通过增大第一串联电感(6)的电感值、第一并联电容(7)的电容值,减小第一串联电容(5)的电容值提升带通滤波器高频的带外抑制,进而提升整个双工器高频部分的隔离度。

8.根据权利要求1所述双工器,其特征在于低通滤波器中,第一串联电容(17)使得高频产生一个零点,增大第一串联电容(17)的电容值使低通滤波器的零点向低频移动,从而改善低通滤波器通带内的隔离度,同时提升低通滤波器的通带边沿的陡峭性,通过增大第二并联电容(19)的电容值、第二串联电感(21)的电感值、第三并联电容(20)的电容值提升低通滤波器高频的带外抑制,同时提升双工器高频的隔离度。

9.根据权利要求1所述双工器,其特征在于,所述介质层(3)采用GaAs工艺、Si工艺或半导体工艺。

10.根据权利要求1所述双工器,其特征在于,所述双工器的尺寸为1.3mm*0.5mm。

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【技术特征摘要】

1.一种小型化高隔离度双工器,基于ipd工艺,所述双工器包括:主体电路,输入输出端口;所述输入输出端口端口包括低通输入端口焊盘(4-1)、公共输入端口焊盘(4-2)、带通输入端口焊盘(4-3)、接地端口焊盘(4-4);

2.根据权利要求1所述双工器,其特征在于所述带通滤波器部分第一串联电容(5)的一端与公共输入端口焊盘(4-2)连接,第一串联电容(5)的另一端与第一串联电感(6)一端连接,第一串联电感(6)另一端、第一并联电容(7)一端、第二串联电感(8)一端与第二串联电容(9)一端连接,第一并联电容(7)另一端接地,第二串联电感(8)另一端、第二串联电容(9)另一端、第二并联电容(10)一端与第三串联电容(12)一端连接,第二并联电容(10)另一端接地,第一并联电感(13)一端、第三串联电容(12)另一端与第四串联电容(14)一端连接,第一并联电感(13)另一端与第三并联电容(11)一端串联接地,第四串联电容(14)另一端、第四并联电容(15)一端与带通输入端口焊盘(4-3)连接,第三并联电容(11)另一端、第四并联电容(15)另一端接地。

3.根据权利要求1或2所述双工器,其特征在于所述低通滤波器部分第一串联电感(16)一端、第一串联电容(17)一端、第一并联电容(18)一端与公共输入端口焊盘(4-2)连接,第一并联电容(18)另一端接地,第一串联电感(16)另一端、第一串联电容(17)另一端、第二串联电感(21)一端与第二并联电容(19)一端连接,第二并联电容(19)另一端接地,第二串联电感(21)另一端、第三并联电容(20)一端与低通输入端口焊盘(4-1)连接,第三并联电容(20)另一端接地。

4.根据权利要求1所述双工器,其特征在于第一串联电感(6)、第二串联电感(8)、第一并联电感(13)、第一串联电感(16)、第二串联电感(21)的形状包括圆形、椭圆形、螺旋形、矩形、六边形或八边形。

5.根据权利要求1所述双工器,其特征在于第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:王高峰许明昭齐延铸曹芽子曹宇晗郦航星张棋忻佳龙徐步琨
申请(专利权)人:杭州泛利科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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