一种C频段LTCC带通滤波器制造技术

一种C频段LTCC带通滤波器，包括四个谐振器和三个谐振器隔板，每一个谐振器均包括电容和电感，第四谐振器、第三谐振器隔板、第三谐振器、第二谐振器隔板、第二谐振器、第一谐振器隔板、第一谐振器从上至下顺序排列，第一谐振器的电感与第四谐振器的电感位置对应一致，在三个谐振器隔板上与第一谐振器的电感所在位置对应的位置处分别开有耦合孔；第二谐振器的电感所在位置远离第一谐振器的电感在第二谐振器上的投影位置，第三谐振器的电感所在位置远离第一谐振器的电感在第三谐振器上的投影位置；第一谐振器的电感一端和第四谐振器的电感一端分别通过抽头线引出作为滤波器的输入端和输出端。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种带通滤波器。
技术介绍
微波带通滤波器是微波射频系统的一个关键部件，随着近年来微波电路设计仿真技术和エ艺的发展，对射频系统的小型化需求也越来越高，而滤波器的小型化更是首当其冲，如何在保证一定的性能指标下尽可能地减小滤波器的体积成为了小型化射频系统需要解决的ー个重要问题。同时，随着频谱资源的日益紧张，保证可用信号通过的同时对其他信号抑制的要求也越来越严格。LTCC(低温共烧陶瓷)技术是近年发展起来的多层陶瓷エ艺技术，利用该技术可 以实现传统陶瓷基板エ艺无法实现的三维结构。使用LTCC技术设计微波无源器件具有非常大的灵活性。如何充分利用LTCCエ艺的优势，通过合理布局，确定滤波器的结构，并且使得设计具有一定的稳定性，在必要的加工误差范围内仍能保证产品的成功率是LTCC滤波器设计的一个关键问题。目前基于LTCC技术的带通滤波器大部分采用集总參数形式，采用谐振式的谐振器一般都是平面排列，这样滤波器的尺寸不可避免的加大，而谐振器垂直排列的都没有增加带外传输零点，滤波器的频率选择性又相対的降低。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了ー种结构紧凑、尺寸小、性能好的C频段LTCC带通滤波器。本技术的技术解决方案是ー种C频段LTCC带通滤波器，包括四个谐振器和三个谐振器隔板，每ー个谐振器均包括电容和电感，第四谐振器、第三谐振器隔板、第三谐振器、第二谐振器隔板、第二谐振器、第一谐振器隔板、第一谐振器从上至下顺序排列，第一谐振器的电感与第四谐振器的电感位置对应一致，在三个谐振器隔板上与第一谐振器的电感所在位置对应的位置处分别开有耦合孔；第二谐振器的电感所在位置远离第一谐振器的电感在第二谐振器上的投影位置，第三谐振器的电感所在位置远离第一谐振器的电感在第三谐振器上的投影位置；第一谐振器的电感一端通过抽头线引出作为C频段LTCC带通滤波器的输入端，第四谐振器的电感一端通过抽头线引出作为C频段LTCC带通滤波器的输出端。滤波器的基板材料为Dupont951型陶瓷基片，导体的材料为银。本技术与现有技术相比的优点在于本技术采用了谐振式滤波器的概念，从谐振器的设计和腔间耦合的角度入手，大大提高了设计效率，同时，交叉耦合的实现形式使滤波器的四个谐振器能够垂直排列，有效的控制了滤波器的尺寸，并且滤波器増加了ー对带外传输零点，提高了滤波器的频率选择性。因此本技术滤波器具有尺寸小，性能好，结构紧凑，成品率高，便于批量化生产的优点，可以广泛应用于射频无线系统中。附图说明图I为本技术C频段LTCC带通滤波器的电路原理图；图2为本技术C频段LTCC带通滤波器的结构图；图3为本技术C频段LTCC带通滤波器的仿真效果图。具体实施方式本技术的C频段LTCC带通滤波器采用四阶广义切比雪夫原型，带有ー对带外传输零点，分别位于滤波器通带的高端和低端。本技术采用了谐振式滤波器的概念，从谐振器的设计和腔间耦合的角度入手，大大提高了设计效率，同吋，这种谐振器的排布方式也有效的控制了滤波器的尺寸。在滤波器的小尺寸限制下，如何能够实现交叉耦合同吋减小寄生耦合的引入是关键。本技术正是从以上所述的几个角度出发进行滤波器设计的。 如图I所示，本技术C频段LTCC带通滤波器为具有一对传输零点的四阶带通滤波器，每ー个谐振器由电容部分和电感部分組成。图I中输入输出为滤波器的端ロ，JOi为源到第一谐振器的耦合，J12、J23、J34为谐振器间耦合，J4L为第四谐振器到负载的耦合，J14为第一、四谐振器间的交叉耦合，每ー个LC回路构成ー个谐振器。本技术C频段LTCC带通滤波器的物理结构如图2所示，四个谐振器1、2、3、4分别对应图I中的四个LC谐振回路，谐振器之间通过耦合孔实现耦合，对应在图I中J变换器，滤波器的输入输出均采用抽头线的形式，对应图I中与输入和输出相连接的J变换器。主耦合(第一谐振器I和第二谐振器2之间、第二谐振器2和第三谐振器3之间、第三谐振器3和第四谐振器4之间)通过电容盘片的耦合实现，为电场耦合，交叉耦合(第一谐振器I和第四谐振器4之间)通过电感的耦合实现，为磁场耦合。为了实现第一谐振器I和第四谐振器4之间的交叉耦合，在中间三个谐振器隔板5、6、7上大面积地正对第一谐振器I的电感和第四谐振器4的电感的位置开三个同样的耦合孔，同时把第二谐振器2的电感以及第三谐振器3的电感移到其所在谐振器的尽量靠近边缘的位置，这样可以有效的减小第一谐振器I和第三谐振器3之间、以及第ニ谐振器2和第四谐振器4之间的寄生耦合。输入输出耦合的大小通过调节与电感连接的抽头位置来实现。这样，本技术就完全利用了谐振式滤波器的概念，从谐振器、腔间耦合、输入输出耦合入手，把耦合矩阵的设计方法应用到滤波器的设计中，与成熟的滤波器设计理论结合起来，大大的提高了设计效率，节约了设计时间，降低了设计成本。滤波器介质基板材料使用Dupont951型LTCC陶瓷基片材料，相对介电常数7. 8，烧结后的基板厚度O. 096_。导体层使用材料为银，厚度8微米。整个滤波器的尺寸为7_* 8mm * I. 5mmο图3为使用ansoft HFSS软件的仿真结果，从仿真结果可以看出，在需要的频段内滤波器的回波损耗小于_20dB，在通带高端和低端分别产生一个传输零点，与理论分析一致。本技术说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技木。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种C频段LTCC带通滤波器，其特征在于包括四个谐振器(1、2、3、4)和三个谐振器隔板(5、6、7)，每ー个谐振器均包括电容和电感，第四谐振器(4)、第三谐振器隔板(7)、第三谐振器(3)、第二谐振器隔板￠)、第二谐振器(2)、第一谐振器隔板(5)、第一谐振器(I)从上至下顺序排列，第一谐振器⑴的电感与第四谐振器⑷的电感位置对应一致，在三个谐振器隔板(5、6、7)上与第一谐振器(I)的电感所在位置对应的位置处分别开有耦合孔；第二谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜立伟，杨毅民，张燚，任志鹏，林浩佳，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：