【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及毫米波通信器件，具体涉及一种ltcc小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块。
技术介绍
1、毫米波具有更高的频谱效率、更高的数据速率，近些年毫米波通信比以往任何时候都受到广泛关注，并且已经成为即将到来的第五代(5g)通信甚至5g往后的通信的一个必然发展趋势。在毫米波的前端，降低损耗是确保毫米波技术走向实用的必要条件。其中，将两种或多种功能集成到一个电路中的融合器件已经成为一种流行的设计方法，这可以使多个器件之间避免像传统级联设计那样使用标准为50ω的连接线，能有效减小电路损耗。滤波器是频率选择元件，广泛在毫米波前端使用，用于抑制谐波或镜频干扰；功率分配器用于信号的分配或合成。因此，在射频系统中，现代无线通信系统中两个重要无源元件高度集成形成的滤波-功分器受到了广泛关注。
2、此外，不平衡到平衡转换器广泛应用于射频前端，例如在偶极子天线或其他差分天线的馈电网络中，通常需要巴伦将不平衡的单端信号转换为平衡或差分信号。平衡电路对于现代通信系统来说是必不可少的，因为它对环境噪声、电磁干扰具有较高的抵抗力。巴伦是许多微波毫米波系统中的关键部件，随着当今通信技术的不断发展，对于具有小型化、宽频带、易于集成性及高性能的巴伦有着迫切的需求。
3、滤波器、功分器、巴伦都是射频前端的关键器件，他们通常是独立设计，应用到系统中需要通过额外的传输线进行级联，并且可能需要额外的电路进行器件间的匹配，这种方法会使整个系统具有较大的空间，因此如何在保证器件的电性能的前提下，进一步减小设备中整个系统的体积成为一个急需解决的问题。
4、而ltcc技术(low temperature co-fired ceramic，低温共烧陶瓷技术)的出现，给无源元件领域的发展指明了方向。ltcc技术是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个被动组件(如电容、电阻、滤波器、阻抗转换器、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，内外电极可分别使用银、铜、金等金属，在900℃下烧结，制成三维空间互不干扰的高密度电路，制成无源或有源集成的功能模块，可进一步将电路小型化与高密度化，特别适合用于高频通讯用组件。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术的目的在于提供一种ltcc小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其采取了将滤波器、功分器和巴伦为叠层设计的改进，从而解决了射频器件难以集成以及在保证系统性能的同时，射频器件在系统中集成整体体积较大的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种ltcc小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，包括：
3、滤波器，滤波器包括数个谐振腔，数个谐振腔均设置成折叠基片波导结构，数个谐振腔之间相互耦合；
4、功分器，功分器与滤波器通过类同轴结构连接以实现滤波器与功分器之间的阻抗匹配；
5、巴伦，巴伦通过类同轴结构与功分器连接，能够实现功分器与巴伦之间的阻抗匹配，巴伦的数量为两个；
6、ltcc介质基板，ltcc介质基板的数量为多个且层叠设置，滤波器、功分器以及巴伦依次层叠设置在ltcc介质基板上。
7、在一些实施例中，ltcc介质基板的数量为十五个，包括第一至第十五介质基板，滤波器设于第一至第八介质基板上，功分器设于第九至第十二介质基板上，巴伦设于第十三至第十五介质基板上。
8、在一些实施例中，滤波器包括的谐振腔的数量为四个，包括第一至第四谐振腔，第一谐振腔设于第一至第二介质基板上，第二谐振腔设于第三至第四介质基板上设置有，第三谐振腔设于第五至第六介质基板上，第四谐振腔设于第七至第八介质基板上。
9、在一些实施例中，第一至第八介质基板内部四周规律分布有多个金属通孔，第一至第八介质基板的上、下层均设置有金属接地层，第二、第四与第六介质基板的上层金属接地层开有一字型槽，用于第一至第四谐振腔之间的相互耦合，第一、第三、第五与第七介质基板的上层金属接地层开有l型槽，金属接地层、l型槽与金属通孔共同用于形成第一至第四谐振腔，第一介质基板的上层金属接地层的l型槽的一侧设有第一矩形槽，第一矩形槽的数量为两个，第一介质基板的下层金属接地层上设有第一圆形孔，第一圆形孔内设有第一金属柱，第一金属柱与第一矩形槽共同用于给滤波器进行馈电输入，第八介质基板的下层金属接地层的l型槽的一侧设有第二矩形槽，第二矩形槽的数量为两个，第八介质基板的上层金属接地层上设有第二圆形孔，第二圆形孔内设有第二金属柱，第二金属柱与第二矩形槽共同用于给滤波器进行馈电输出，第二圆形孔还用于隔断第八介质基板的上层金属接地层与滤波器的输出馈线。
10、在一些实施例中，功分器为包括电阻和金属带状线结构的一阶wilkinson功分器，第十二介质基板的上层设置有一层金属接地层，第九至第十二介质基板内部四周规律分布有多个金属通孔，使第八介质基板与第十二介质基板之间的金属接地层能够接触良好，并减少能量外泄，金属带状线结构和电阻设于第十介质基板的上层，第九介质基板的下层金属接地层上设有第三圆形孔和第三金属柱，第三金属柱设于第三圆形孔内，第三金属柱与第二金属柱通过类同轴结构连接，用于对金属带状线结构进行馈电输入，第十二介质基板的上层金属接地层上还设有第四圆形孔和第四金属柱，第四金属柱设于第四圆形孔内，用于对金属带状线结构进行馈电输出，第四圆形孔还用于隔断第十二介质基板的上层金属接地层与功分器的输出馈线。
11、在一些实施例中，金属带状线结构具有两个相同的分支结构，每一金属带状线结构由三部分构成，第一部分带状线长为0.7mm，宽为0.26mm，第二部分带状线长为1.4mm，宽为0.11mm，第三部分带状线长为0.3mm，宽为0.26mm，功分器的电阻为120ω，功分器的电阻所使用材料为fx87电阻浆料，功分器用于将滤波器的输出信号等分成两路信号。
12、在一些实施例中，巴伦为marchand巴伦结构，巴伦的数量为二，第十三与第十四介质基板的上层均设置有一层金属带状线，第十三介质基板上还设有三个接地金属柱，接地金属柱与第十三介质基板的金属带状线耦合，共同用于形成marchand巴伦结构。
13、在一些实施例中，第十五介质基板的上层设置有一层金属接地层，第十三至第十五介质基板内部四周规律分布有多个金属通孔，使第十二介质基板与第十五介质基板之间的金属接地层能够接触良好，并减少能量外泄，第十三介质基板上还设有第五圆形孔，第五圆形孔内设有第五金属柱，第五金属柱与第四金属柱通过类同轴结构连接，用于对巴伦进行馈电输入，第十五介质基板上还设有第六圆形孔，第六圆形孔内设有第六金属柱，用于对巴伦进行馈电输出。
14、在一些实施例中，ltcc介质基板的材料使用ltcc工艺制作，ltcc介质基板使用的材料为ferro-a6，介电常数为5.9，损耗角正切为0.0015。
15、在一些实施例中，金属接地层、金属通孔以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述LTCC介质基板的数量为十五个，包括第一至第十五介质基板，所述滤波器设于所述第一至第八介质基板上，所述功分器设于所述第九至第十二介质基板上，所述巴伦设于所述第十三至第十五介质基板上。
3.根据权利要求2所述的LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述滤波器包括的所述谐振腔的数量为四个，包括第一至第四谐振腔，第一谐振腔设于所述第一至第二介质基板上，第二谐振腔设于所述第三至第四介质基板上，第三谐振腔设于所述第五至第六介质基板上，第四谐振腔设于所述第七至第八介质基板上。
4.根据权利要求3所述的LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述第一至第八介质基板内部四周规律分布有多个金属通孔，所述第一至第八介质基板的上、下层均设置有金属接地层，所述第二、第四与第六介质基板的上层金属接地层开有一字型槽，用于所述第一至第四谐振腔之间的相互耦合，所述第一、第三、第五与第七介质基板的上
5.根据权利要求2所述的LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述功分器为包括电阻和金属带状线结构的一阶Wilkinson功分器，所述第十二介质基板的上层设置有一层金属接地层，所述第九至第十二介质基板内部四周规律分布有多个金属通孔，使所述第八介质基板与所述第十二介质基板之间的金属接地层能够接触良好，并减少能量外泄，所述金属带状线结构和电阻设于所述第十介质基板的上层，所述第九介质基板的下层金属接地层上设有第三圆形孔和第三金属柱，所述第三金属柱设于所述第三圆形孔内，所述第三金属柱与所述第二金属柱通过类同轴结构连接，用于对所述金属带状线结构进行馈电输入，所述第十二介质基板的上层金属接地层上还设有第四圆形孔和第四金属柱，所述第四金属柱设于所述第四圆形孔内，用于对所述金属带状线结构进行馈电输出，所述第四圆形孔还用于隔断所述第十二介质基板的上层金属接地层与所述功分器的输出馈线。
6.根据权利要求5所述的LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述金属带状线结构具有两个相同的分支结构，每一所述金属带状线结构由三部分构成，第一部分带状线长为0.7mm，宽为0.26mm，第二部分带状线长为1.4mm，宽为0.11mm，第三部分带状线长为0.3mm，宽为0.26mm，所述功分器的电阻为120Ω，所述功分器的电阻所使用材料为FX87电阻浆料，所述功分器用于将所述滤波器的输出信号等分成两路信号。
7.根据权利要求2所述的LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述巴伦为Marchand巴伦结构，所述巴伦的数量为二，所述第十三与所述第十四介质基板的上层均设置有一层金属带状线，所述第十三介质基板上还设有三个接地金属柱，所述接地金属柱与所述第十三介质基板的金属带状线耦合，共同用于形成所述Marchand巴伦结构。
8.根据权利要求7所述的LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述第十五介质基板的上层设置有一层金属接地层，所述第十三至第十五介质基板内部四周规律分布有多个金属通孔，使所述第十二介质基板与所述第十五介质基板之间的金属接地层能够接触良好，并减少能量外泄，所述第十三介质基板上还设有第五圆形孔，所述第五圆形孔内设有第五金属柱，所述第五金属柱与所述第四金属柱通过类同轴结构连接，用于对所述巴伦进行馈电输入，所述第十五介质基板上还设有第六圆形孔，所述第六圆形孔内设有第六金属柱，用于对所述巴伦进行馈电输出。
9.根据权利要求1所述的LTCC小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述LTCC介质基板的材料使用LTCC工艺制作，所述LTCC介质基板使用的材料为Ferro-A6，介电常数为5.9，损耗角正切为0.0015...
【技术特征摘要】
1.一种ltcc小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的ltcc小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述ltcc介质基板的数量为十五个，包括第一至第十五介质基板，所述滤波器设于所述第一至第八介质基板上，所述功分器设于所述第九至第十二介质基板上，所述巴伦设于所述第十三至第十五介质基板上。
3.根据权利要求2所述的ltcc小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述滤波器包括的所述谐振腔的数量为四个，包括第一至第四谐振腔，第一谐振腔设于所述第一至第二介质基板上，第二谐振腔设于所述第三至第四介质基板上，第三谐振腔设于所述第五至第六介质基板上，第四谐振腔设于所述第七至第八介质基板上。
4.根据权利要求3所述的ltcc小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述第一至第八介质基板内部四周规律分布有多个金属通孔，所述第一至第八介质基板的上、下层均设置有金属接地层，所述第二、第四与第六介质基板的上层金属接地层开有一字型槽，用于所述第一至第四谐振腔之间的相互耦合，所述第一、第三、第五与第七介质基板的上层金属接地层开有l型槽，所述金属接地层、所述l型槽与所述金属通孔共同用于形成所述第一至第四谐振腔，所述第一介质基板的上层金属接地层的l型槽的一侧设有第一矩形槽，所述第一矩形槽的数量为两个，所述第一介质基板的下层金属接地层上设有第一圆形孔，所述第一圆形孔内设有第一金属柱，所述第一金属柱与所述第一矩形槽共同用于给所述滤波器进行馈电输入，所述第八介质基板的下层金属接地层的l型槽的一侧设有第二矩形槽，所述第二矩形槽的数量为两个，所述第八介质基板的上层金属接地层上设有第二圆形孔，所述第二圆形孔内设有第二金属柱，所述第二金属柱与所述第二矩形槽共同用于给所述滤波器进行馈电输出，所述第二圆形孔还用于隔断所述第八介质基板的上层金属接地层与所述滤波器的输出馈线。
5.根据权利要求2所述的ltcc小型化毫米波滤波-功分-巴伦模块，其特征在于，所述功分器为包括电阻和金属带状线结构的一阶wilkinson功分器，所述第十二介质基板的上层设置有一层金属接地层，所述第九至第十二介质基板内部四周规律分布有多个金属通孔，使所述第八介质基板与所述第十二介质基板之间的金属接地层能够接触良好，并减少能量外泄，所述金属带状线结构和电阻设于所述第十介质基板的上层，所述第九介质基板的下层金属接地层上设有第三...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴先良，李媛媛，吴博，王刚，李园园，汪海港，王尹，尹文静，李晓敏，
申请(专利权)人：安徽蓝讯通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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