高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器制造技术

技术编号:9464330 阅读:179 留言:0更新日期:2013-12-19 02:13
本发明专利技术公开了一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器,包括适用于表面贴装的输入/输出接口、以带状线结构实现的六个并联谐振单元,上述结构均采用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现。本发明专利技术具有频率覆盖广、插损小、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、相位频率特性线性度好、温度稳定性好、电性能批量一致性好、成本低、可大批量生产等优点,适用于相应微波频段的通信、数字雷达、无线通信手持终端等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器,包括适用于表面贴装的输入/输出接口、以带状线结构实现的六个并联谐振单元,上述结构均采用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现。本专利技术具有频率覆盖广、插损小、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、相位频率特性线性度好、温度稳定性好、电性能批量一致性好、成本低、可大批量生产等优点,适用于相应微波频段的通信、数字雷达、无线通信手持终端等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。【专利说明】高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器
本专利技术涉及一种滤波器,特别是一种高性能分布式3.1至3.4GHz微型带通滤波器。
技术介绍
在现代无线通信系统以及微波毫米波通信、雷达等系统中,尤其是手持式无线通信终端和单兵卫星移动通信终端及军用与民用多模和多路通信系统终端、机载、弹载、宇航通信系统中,高阻带抑制微型微波中频带通滤波器是该波段接收和发射支路中的关键电子部件,描述这种部件性能的主要指标有:通带工作频率范围、阻带频率范围、通带插入损耗、阻带衰减、通带输入/输出电压驻波比、插入相移和时延频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。常规的滤波器设计方法,如谐振腔滤波器结构和同轴线滤波器结构体积和插入损耗较大,且滤波器性能,如矩形系数、阻带抑制特性一般,在有苛刻要求的场合(如手持式无线通信终端、单兵卫星移动通信终端、机载、弹载、宇航通信等)和相应的系统中均受到很大限制。低温共烧陶瓷是一种电子封装技术,采用多层陶瓷技术,能够将无源元件内置于介质基板内部,同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高频性能等方面都显现出众多优点,已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值,便于内嵌无源器件,散热性好,可靠性高,耐高温,冲震等优点,利用LTCC技术,可以很好的加工出尺寸小,精度高,紧密型好,损耗小的微波器件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的微型带通滤波器。实现本专利技术目的的技术方案是:一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器,包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口、第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并联谐振单元、第四级并联谐振单元、第五级并联谐振单元、第六级并联谐振单元、表面贴装的50欧姆阻抗输出端口和接地端,输入端口与第一级并联谐振单元连接,输出端口与第六级并联谐振单元连接。第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并联谐振单元和第四级并联谐振单元、第五级并联谐振单元、第六级并联谐振单元的各层带状线分别为一端接地,另一端开路。两个Z形级间耦合带状线两端均接地。与现有技术相比,由于本专利技术采用低损耗低温共烧陶瓷材料和三维立体集成,所带来的显著优点是:(I)带内平坦、通带内插损低;(2)滤波器矩形系数小;(3)体积小、重量轻、可靠性高;(4)电性能优异,阻带抑制高;(5)电路实现结构简单,可实现大批量生产;(6)成本低;(7)使用安装方便,可以使用全自动贴片机安装和焊接。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器的外形及内部结构示意图。图2是本专利技术一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器输出端的幅频特性曲线。图3是本专利技术一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器的相频特性曲线。图4是本专利技术一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器各端口的驻波特性曲线。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1,本专利技术一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器,该微型带通滤波器包包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口 P1、输入电感Lin、第一级并联谐振单元LI Cl、第二级并联谐振单元L2 C2、第三级并联谐振单元L3 C3、第四级并联谐振单元L4 C4、第五级并联谐振单元L5 C5、第六级并联谐振单元L6 C6、Z形级间耦合带状线LC、第一 U形级间耦合带状线U1、第二 U形级间耦合带状线U2、输出电感Lout、表面贴装的50欧姆阻抗平衡输出端口 P2 ;输入端口 Pl通过输入电感Lin与第一级并联谐振单元中的第二层带状线LI连接,输出端口 P2通过输出电感Lout与第六级并联谐振单元中的第二层带状线L6连接;第一级并联谐振单元LI Cl、第二级并联谐振单元L2 C2、第三级并联谐振单元L3 C3、第四级并联谐振单元L4 C4、第五级并联谐振单元L5 C5、第六级并联谐振单元L6 C6分别接地。其中第一层所有带状线接地端相同,一端接地,另一端开路,第二层带状线接地端相同,一端接地,另一端开路,且接地端方向与第一层相反。Z形级间耦合带状线LC两端均接地。第一 U形级间耦合带状线U1、第二 U形级间耦合带状线U2放置于各谐振级与接地端之间。结合图1,本专利技术一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器,包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口 P1、第一级并联谐振单元LI Cl、第二级并联谐振单元L2C2、第三级并联谐振单元L3 C3、第四级并联谐振单元L4 C4、第五级并联谐振单元L5 C5、第六级并联谐振单元L6 C6、Z形级间耦合带状线LC、第一 U形级间耦合带状线U1、第二 U形级间耦合带状线U2、输出电感Lout、表面贴装的50欧姆阻抗平衡输出端口 P2和接地端均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现。结合图1,本专利技术一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器,其工作原理简述如下:当输入的宽频带微波信号经输入端口 Pl通过输入电感Lin到达第一级并联谐振单元LI Cl,在第一级并联谐振单元LI Cl谐振频率附近的微波信号通过第一级并联谐振单元LI Cl,非第一级并联谐振单元LI Cl谐振频率附近的微波信号通过第一级并联谐振单元LI Cl中带状线L1、带状线Cl接地,其余信号被反射,实现第一级滤波;在第二级并联谐振单元L2 C2谐振频率附近的微波信号通过第二级并联谐振单元L2 C2,非第二级并联谐振单元L2 C2谐振频率附近的微波信号通过第二级并联谐振单元L2 C22中带状线L2、带状线C2接地,其余信号被反射,实现第二级滤波;在第三级并联谐振单元L3 C3谐振频率附近的微波信号通过第三级并联谐振单元L3 C3,非第三级并联谐振单元L3 C3谐振频率附近的微波信号通过第三级并联谐振单元L3 C3中带状线L3、带状线C3接地,其余信号被反射,实现第三级滤波;在第四级并联谐振单元L4 C4谐振频率附近的微波信号通过第四级并联谐振单元L4 C4,非第四级并联谐振单元L4 C4谐振频率附近的微波信号通过第四级并联谐振单元L4 C4中带状线L4、带状线C4接地,其余信号被反射,实现第四级滤波;在第五级并联谐振单元L5 C5谐振频率附近的微波信号通过第五级并联谐振单元L5 C5,非第五级并联谐振单元L5 C5谐振频率附近的微波信号通过第五级并联谐振单元L5 C5中带状线L5、带状本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高性能分布式3100兆赫到3400兆赫微型带通滤波器,其特征在于:包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口(P1)、输入电感(Lin)、第一级并联谐振单元(L1、C1)、第二级并联谐振单元(L2、C2)、第三级并联谐振单元(L3、C3)、第四级并联谐振单元(L4、C4)、第五级并联谐振单元(L5、C5)、第六级并联谐振单元(L6、C6)、Z形级间耦合带状线(LC)、第一U形级间耦合带状线(U1)、第二U形级间耦合带状线(U2)、输出电感(Lout)、表面贴装的50欧姆阻抗平衡输出端口(P2);各谐振单元均为两层,且每层均在同一平面,第一级并联谐振单元(L1、C1)由第一层带状线(C1)、第二层带状线(L1)并联而成,第二级并联谐振单元(L2、C2)由第一层带状线(C2)、第二层带状线(L2)并联而成,第三级并联谐振单元(L3、C3)由第一层带状线(C3)、第二层带状线(L3)并联而成,第四级并联谐振单元(L4、C4)由第一层带状线(C4)、第二层带状线(L4)并联而成,第五级并联谐振单元(L5、C5)由第一层带状线(C5)、第二层带状线(L5)并联而成,第六级并联谐振单元(L6、C6)由第一层带状线(C6)、第二层带状线(L6)并联而成;输入端口(P1)通过输入电感(Lin)与第一级并联谐振单元中的第二层带状线(L1)连接,输出端口(P2)通过输出电感(Lout)与第六级并联谐振单元中的第二层带状线(L6)连接;所述的第一级并联谐振单元(L1、C1)、第二级并联谐振单元(L2、C2)、第三级并联谐振单元(L3、C3)、第四级并联谐振单元(L4、C4)、第五级并联谐振单元(L5、C5)、第六级并联谐振单元(L6、C6)分别接地;其中第一层所有带状线接地端相同,一端接地,另一端开路,第二层带状线接地端相同,一端接地,另一端开路,且接地端方向与第一层接地端相反;Z形级间耦合带状线(LC)两端均接地;第一U形级间耦合带状线(U1)、第二U形级间耦合带状线(U2)放置于各谐振级与接地端之间。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈相治李雁吴健星戴永胜吴迎春
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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