90兆赫兹低插损微型低通滤波器制造技术

技术编号:7616371 阅读:247 留言:0更新日期:2012-07-28 14:31
本发明专利技术公开了一种90兆赫兹低插损微型低通滤波器,包括表面安装的50欧姆阻抗输入端口、第一接地电容、第一级并联谐振单元、第二接地电容、第二级并联谐振单元、第三接地电容、第三级并联谐振单元、第四接地电容、表面安装的50欧姆阻抗输出端口和接地端。本发明专利技术公布的90兆赫兹低插损微型低通滤波器具有插入损耗低、体积小、重量轻、可靠性高等优点,可广泛应用于民用开放频段如:FM(调频)广播、个人移动通讯以及电视信号传输等场合及相应的系统中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在民用开放频段可以广泛应用于FM (调频)广播、个人移动通讯以及电视信号传输等场合和相应的系统中的微型低通滤波器,具有插入损耗低、体积小、重量轻、可靠性高等优点。
技术介绍
低通滤波器是射频前端部分的重要无源器件。一个好的低通滤波器在带内低插损,在带外高抑制,并且具有陡峭的频率截止特性和尽可能小的体积,特别是整机系统向小型化和轻型化发展的大趋势下,显得更加重要。传统的低通滤波器通常采用平面结构,或LC滤波器实现。体积比较大,难以满足射频前端小型化的需求,而且传统的低通滤波器不仅尺寸大,而且调试复杂,且成本高,难以实现大批量、免调试、低成本、高可靠及性能优的需求。为了满足通信设备小型化的需求最初的努力只是寻找高介电常数ε P高品质因数Q和低的频率温度系数τ f的微波介质材料,来减少截至谐振器的尺寸,从而获得较小的单个微波器件。但是仅仅依靠传统的厚度、薄膜和高温共烧陶瓷工艺技术仍然没有找到一种有效减小尺寸面积的设计方法。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种损耗低、体积小、重量轻、可靠性高、温度性能稳定性好、电性能优异、成品率高、批量电性能一致性好、成本低、实现表面安装(SMD)和自身带屏蔽防电磁干扰的低通微型滤波器。本滤波器采用7阶椭圆滤波器原理,并通过LTCC叠层结构实现等效集总电路模型。集总电感采用垂直螺旋电感,利用通孔实现不同层之间的互联;其中几种电容采用(VIC)结构,这种实现方式能够显著减小滤波器的尺寸。实现本专利技术目的的技术方案是一种90兆赫兹低插损微型低通滤波器包括输入端口 Portl,输出端口 Port2,其特征在于输入端口 Portl和第一级并联谐振单元LI、Cl的输入端相连,第一级并联谐振单元LI、 Cl的输出端与第二级并联谐振单元L2、C2的输入端相连,第二级并联谐振单元L2、C2的输出端和第三级并联谐振单元L3、C3输入端相连,第三级并联谐振单元L3、C3输出端与输出端口 Port2相连;输入端口 Portl和第一级并联谐振单元L1、C1连接点与地之间有第一接地电容C4,第一级并联谐振单元L1、C1与第二级并联谐振单元L2、C2连接点与地之间有第二接地电容C5,第二级并联谐振单元L2、C2与第三级并联谐振单元L3、C3连接点与地之间有第三接地电容C6,第三级并联谐振单元L3、C3与输出端口 Port2连接点与地之间有第四接地电容C7。所述电感LI、L2、L3采取的是垂直螺旋电感,利用通孔实现不同层之间的互联。所述电容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7采取的是平板电容结构,其通过不同层之间极板实现。所述第2、22、24金属层为金属地面,并且这三层通过侧壁连接在一起;本专利技术与现有技术相比,由于采用了三维立体集成结构和多层低温共烧陶瓷工艺技术实现其结构,则利用空间耦合和分布效应实现电路中的元件,则使其结构非常紧凑,则其显著优点有(1)损耗低、体积小、重量轻、可靠性高;(2)电性能优异,如:通带插损低、反射损耗小;(3)电性能温度稳定性高;(4)电路实现结构简单;(5)电性能一致性好,可实现大批量生产;(6)成本低;(7)使用安装方便,可以用全自动贴片机安装和焊接;(8)特别适用于FM (调频)广播、个人移动通讯以及电视信号传输等场合,以及对体积、重量、性能、可靠性有苛刻要求的相应系统中。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。附图说明图I是本专利技术90兆赫兹低插损微型低通滤波器的电原理图。图2是本专利技术90兆赫兹低插损微型低通滤波器的外形及内部结构示意图。图3是本专利技术90兆赫兹低插损微型低通滤波器的金属层结构示意图。图4是本专利技术90兆赫兹低插损微型低通滤波器实施的仿真结果。具体实施例方式结合图I、图2,本专利技术是带有三个零点的七阶椭圆低通滤波器,在此对它的三维实现方式进行描述如图3所示从上到下共画了 25层,没有将最上层和下层的封装画出来。图3中,第I 层金属位于第I层的介质慕板上面,第2层金属导体位于第2、3层介质慕板中间,第3层金属位于第3、4层基板中间,以此类推,第25层金属位于第25层介质慕板上面。第I层到第 27层中每一层的金属都采用LTCC印刷工艺印制于介质基板的上表面,而最底下的封装层的金属印制于基板的下表面,所有的介质基板材料都为LTCC陶瓷。第I金属导体层是对位标记。第2, 22, 24金属导体层为金属地面,并且这三层金属地面通过侧壁连接在一起。第一级并联谐振单元(L1、C1)的电容(Cl)是的两个极板分别是由位于第3和4层金属导体层的金属板组成。第二级并联谐振单元(L2、C2)的电容(C2) 的一个极板位于第4金属层,另一个极板位于第3和5金属导体层;两者通过通孔连接,构成平板交指电容。第三级并联谐振单元(L3、C3)的电容(C2)的一个极板位于第4金属层, 另一个极板位于第3和5金属导体层并且通过通孔连接,构成平板交指电容。第一接地电容(C4)的一个极板位于第23金属层,另一个极板即为24层金属地,构成平板电容。第二接地电容(C5)的一个极板位于第21金属层和第23金属层并且通过通孔连接,另一个极板即为第21金属层和第23金属层金属地并且通过通孔连接,构成平板交指电容。第三接地电容(C6)的一个极板位于第21金属层和第23金属层并且通过通孔连接,另一个极板即为第21金属层和第23金属层金属地并且通过通孔连接,构成平板交指电容。第四接地电容 (C7)的一个极板位于第23金属层,另一个极板即为24层金属地,构成平板电容。第6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20 层构成的电感为垂直螺旋电感,每一层都是由宽度为100 μ m的微带线绕成矩形或3/4矩形,然后通过垂直通孔将上下两层微带线连接在一起。左边的螺旋电感为LI,中间的螺旋电感为L2,右边的螺旋电感为 L3。LI和L3个电感的始端都在第6金属层,终端在第20金属层。L2的始端位于第20金属层,终端位于第6金属层。LI的始端与输入端口连接,L3的终端与输出端口连接,并且 LI的终端与L2的始端通过金属板连在一起,L2的终端与L3的始端也是通过金属板连在一起。其特征在于一种90兆赫兹低插损微型低通滤波器包括输入端口(Portl),输出端口(Port2),其特征在于输入端口(Portl)和第一级并联谐振单元(LI、Cl)的输入端相连,第一级并联谐振单元(L1、C1)的输出端与第二级并联谐振单元(L2、C2)的输入端相连, 第二级并联谐振单元(L2、C2)的输出端和第三级并联谐振单元(L3、C3)输入端相连,第三级并联谐振单元(L3、C3)输出端与输出端口(Port2)相连;输入端口(Portl)和第一级并联谐振单元(LI、Cl)连接点与地之间有第一接地电容(C4),第一级并联谐振单元(LI、Cl) 与第二级并联谐振单元(L2、C2)连接点与地之间有第二接地电容(C5),第二级并联谐振单元(L2、C2)与第三级并联谐振单元(L3、C3)连接点与地之间有第三接地电容(C6),第三级并联谐振单元(L3、C3)与输出端口(Port2)连接点与地之间有第四接地电容(C7)。本专利技术90兆赫兹低插损微型低通滤波器中,第一级并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:戴永胜汉敏尹洪浩李平戚湧谢秋月韩群飞冯媛左同生孙宏途范小龙郭风英吴建星韦晨君李旭吴迎春陈建锋王立杰陈少波徐利周聪张红陈曦於秋杉杨健
申请(专利权)人:南京理工大学常熟研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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