CN210578457U

CN210578457U - 一种微型陶瓷宽带带通滤波器

Info

Publication number: CN210578457U
Application number: CN201921458199.7U
Authority: CN
Inventors: 于沛洋; 刘俊清
Original assignee: CETC 43 Research Institute
Current assignee: CETC 43 Research Institute
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2029-09-03

Abstract

本实用新型公开了一种微型陶瓷宽带带通滤波器，包括由多层介质板构成的层叠体和位于所述层叠体中的金属电路组成，在所述介质板上设有金属导带和过孔，所述金属电路包括七阶高通滤波器电路和九阶低通滤波器电路，所述金属电路通过相邻的所述介质板之间的金属导带和过孔连通。其分别设计有高通滤波器和低通滤波器，体积小、重量轻、带宽宽、性能优越、成本低、适合批量生产，可加工为贴片形式，也可内埋于基板中，非常便于在微波系统中集成。

Description

一种微型陶瓷宽带带通滤波器

技术领域

本实用新型属于滤波器技术领域，具体涉及一种微型陶瓷宽带带通滤波器。

背景技术

带通滤波器（band-pass filter）是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备，其是射频前端的重要无源器件。

一个优良的带通滤波器应当具有低的带内损耗、深的带外抑制、宽的阻带抑制范围和窄的过渡带，也需要具有尽可能小的体积。传统的带通滤波器采用平面结构，占用面积较大，不能满足射频前端的小型化需求，同时传统的带通滤波器较难集成。为了满足器件的小型化要求，最初的方法是采用高介电常数，高品质因数，低损耗的介质材料，减小谐振器的尺寸，进而减小器件的体积，但是传统的工艺技术并不能有效的减小器件的尺寸面积。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型有必要提供一种微型陶瓷宽带带通滤波器，其分别设计有高通滤波器和低通滤波器，体积小、重量轻、带宽宽、性能优越、成本低、适合批量生产，可加工为贴片形式，也可内埋于基板中，非常便于在微波系统中集成。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种微型陶瓷宽带带通滤波器，包括由多层介质板构成的层叠体和位于所述层叠体中的金属电路组成，在所述介质板上设有金属导带和过孔，所述金属电路包括七阶高通滤波器电路和九阶低通滤波器电路，所述金属电路通过相邻的所述介质板之间的金属导带和过孔连通。

进一步的，所述的介质板为LTCC陶瓷基板。

进一步的，所述介质板中含有至少一层接地层，所述层叠体的表面设有输入端、输出端和接地端的电极。

进一步的，所述七阶高通滤波器电路包括依次串联的第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，输入端与所述第一电容C1之间、所述第一电容C1和所述第二电容C2之间、所述第二电容C2和所述第三电容C3之间、所述第三电容C3的输出电极分别连接有一端接地的第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4；

所述九阶低通滤波器电路包括依次串联的第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7，所述第四电容C4与所述第五电容C5之间、所述第五电容C5与所述第六电容C6之间、所述第六电容C6与所述第七电容C7之间、所述第七电容C7与输出端之间分别连接有一端接地的第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11；所述九阶低通滤波器电路还包括第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7、第八电感L8，所述第五电感L5与第四电容C4并联，所述第六电感L6与所述第五电容C5并联，所述第七电感L7与所述第六电容C6并联，所述第八电感L8与所述第七电容C7并联；

所述第三电容C3与所第述四电容C4连接将所述七阶高通滤波器电路和所述九阶低通滤波器电路连接。

进一步的，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11均为交指电容结构；

所述第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7和第八电感L8均为螺旋电感，所述螺旋电感由所述介质板上的金属导带形成。

进一步的，所述层叠体共有23层所述介质板，接地金属层位于第23层介质板的上表面，在第1层的上表面和第23层的下表面设有输入端电极、输出端电极和接地端电极，第2、11、17、18、19和20层为未印刷金属层的介质板，余下的介质板均印刷有金属层。

进一步的，构成所述第一电容C1的金属层位于第3、4、5、6、7层的介质板上，构成第二电容C2的金属层位于第4、5、6、7层的介质板上，构成第三电容C3的金属层位于第4、5、6、7、8层的介质板上，构成第四电容C4的金属层于第4、8层的介质板上，构成第五电容C5的金属层位于第4、6层的介质板上，构成第六电容C6的金属层位于第4、6层的介质板上，构成第七电容C7的金属层位于第5、7层的介质板上；第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10以接地层为一个极板，另一个极板均位于第21层的介质板；第十一电容以接地层为一个极板，另一极板位于第20层的介质板。

进一步的，所述螺旋电感都是由0.1mm宽的金属导带绕成的矩形，电感L1和L4的金属导带均位于第15、16层的介质板上，L2的金属导带位于第9层的介质板上，L3的金属导带位于第10层的介质板上，L5和L8的金属导带位于第14层的介质板上，L6的金属导带位于第12、13、14层的介质板上，L7的金属导带位于第14、15、16层的介质板上，不同层之间通过介质板上的过孔连接。

与现有技术相比，本实用新型中的滤波器体积小、重量轻、带宽宽、性能优越、成本低、适合批量生产，可加工为贴片形式，也可内埋于基板中，非常便于在微波系统中集成。此外，该滤波器采用高低通的设计方案，可以分别设计高通和低通滤波器，有效简化了设计过程，降低了设计难度。

本实用新型中的带通滤波器的通带频率为2GHz~6GHz，通带的中心插损小于1dB，阻带在较宽的范围都可实现较高的阻带抑制，具有较好的矩形比。

附图说明

图1为本实用新型中一较佳实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型中一较佳实施例的电路原理图；

图3为图1中滤波器的分层示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将结合具体的实施例对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

一种微型陶瓷宽带带通滤波器，请参阅图1，本实施例中微型陶瓷宽带带通滤波器整体尺寸仅有4.5mm×3.2mm×1mm。

本实施例中的带通滤波器采用集总参数电路的设计思路实现，其包括由LTCC陶瓷基板组成的层叠体，本实施例中的层叠体为23层，在23层的层叠体中设有金属电路，金属电路包括七阶高通滤波器电路和九阶低通滤波器电路，在本实施例中，金属电路主要是通过相邻的LTCC陶瓷基板之间的金属导带和过孔连通的。

具体来说，在LTCC陶瓷基板上设有至少一层接地层，在层叠体表面设有输入端、输出端和接地端的电极。

如图2中所示，在本实施例中，七阶高通滤波器电路包括依次串联的第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，输入端与第一电容C1之间、第一电容C1和第二电容C2之间、第二电容C2和第三电容C3之间、第三电容C3的负极分别连接有一端接地的第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4；

九阶低通滤波器电路包括依次串联的第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7，第四电容C4与第五电容C5之间、第五电容C5与第六电容C6之间、第六电容C6与第七电容C7之间、第七电容C7与输出端之间分别连接有一端接地的第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11；所述九阶低通滤波器电路还包括第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7、第八电感L8，第五电感L5与第四电容C4并联，第六电感L6与第五电容C5并联，第七电感L7与第六电容C6并联，第八电感L8与第七电容C7并联；

第三电容C3与第四电容C4连接将所述七阶高通滤波器电路和所述九阶低通滤波器电路连接。

第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11均为交指电容结构，这里的交指电容结构主要是通过位于不同层的基板和金属层实现的；

第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7和第八电感L8均为螺旋电感，所述螺旋电感由所述介质板上的金属导带形成。

具体来说，请参阅图3，接地层位于第23层介质板的上表面，在第1层的上表面和第23层的下表面设有输入端、输出端和接地端，第2、11、17、18、19和20层为未印刷金属层介质板，余下的介质板均印刷有金属层。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种微型陶瓷宽带带通滤波器，包括由多层介质板构成的层叠体和位于所述层叠体中的金属电路组成，其特征在于，在所述介质板上设有金属导带和过孔，所述金属电路包括七阶高通滤波器电路和九阶低通滤波器电路，所述金属电路通过相邻的所述介质板之间的金属导带和过孔连通。

2.如权利要求1所述的微型陶瓷宽带带通滤波器，其特征在于，所述的介质板为LTCC陶瓷基板。

3.如权利要求1所述的微型陶瓷宽带带通滤波器，其特征在于，所述介质板中含有至少一层接地层，所述层叠体的表面设有输入端、输出端和接地端的电极。

4.如权利要求1所述的微型陶瓷宽带带通滤波器，其特征在于，所述七阶高通滤波器电路包括依次串联的第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，输入端与所述第一电容C1之间、所述第一电容C1和所述第二电容C2之间、所述第二电容C2和所述第三电容C3之间、所述第三电容C3的输出电极分别连接有一端接地的第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4；

5.如权利要求4所述的微型陶瓷宽带带通滤波器，其特征在于，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11均为交指电容结构；

6.如权利要求4所述的微型陶瓷宽带带通滤波器，其特征在于，所述层叠体共有23层所述介质板，接地金属层位于第23层介质板的上表面，在第1层的上表面和第23层的下表面设有输入端电极、输出端电极和接地端电极，第2、11、17、18、19和20层为未印刷金属层的介质板，余下的介质板均印刷有金属层。

7.如权利要求6所述的微型陶瓷宽带带通滤波器，其特征在于，构成所述第一电容C1的金属层位于第3、4、5、6、7层的介质板上，构成第二电容C2的金属层位于第4、5、6、7层的介质板上，构成第三电容C3的金属层位于第4、5、6、7、8层的介质板上，构成第四电容C4的金属层于第4、8层的介质板上，构成第五电容C5的金属层位于第4、6层的介质板上，构成第六电容C6的金属层位于第4、6层的介质板上，构成第七电容C7的金属层位于第5、7层的介质板上；第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10以接地层为一个极板，另一个极板均位于第21层的介质板；第十一电容以接地层为一个极板，另一极板位于第20层的介质板。

8.如权利要求5所述的所述的微型陶瓷宽带带通滤波器，其特征在于，所述螺旋电感都是由0.1mm宽的金属导带绕成的矩形，电感L1和L4的金属导带均位于第15、16层的介质板上，L2的金属导带位于第9层的介质板上，L3的金属导带位于第10层的介质板上，L5和L8的金属导带位于第14层的介质板上，L6的金属导带位于第12、13、14层的介质板上，L7的金属导带位于第14、15、16层的介质板上，不同层之间通过介质板上的过孔连接。