CN102610882A

CN102610882A - 6300兆赫兹微型高通滤波器

Info

Publication number: CN102610882A
Application number: CN2012100778659A
Authority: CN
Inventors: 戴永胜; 范小龙; 李旭; 吴建星; 韦晨君; 戚湧; 郭风英; 吴迎春; 陈建锋; 韩群飞; 尹洪浩; 左同生; 冯媛; 谢秋月; 李平; 孙宏途; 汉敏; 王立杰; 陈少波; 徐利
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology Changshu Research Institute Co Ltd
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology Changshu Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明涉及一种6300兆赫兹微型高通滤波器，包括适用于表面贴装的输入端口、输出端口、三个滤波电容、两个滤波电感，各元件均采用集总参数带状线设计，上述结构均采用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现。本发明具有体积小、插入损耗小、通带频率延伸高、重量轻、可靠性高、相位频率特性线性度好、温度稳定性好、成本低、可大批量生产等优点，其中体积小的特点对微波系统小型化的研究具有非常重要的意义。本发明广泛适用于航空、航天、单兵电子智能武器、机载和弹载的无线系统中。

Description

6300兆赫兹微型高通滤波器

技术领域

本发明涉及一种滤波器，特别是6300兆赫兹微型高通滤波器。

背景技术

现代无线通信技术的不断发展对射频模块的性能要求越来越高，高性能、低成本和小型化已经成为当前微波/射频领域的重要发展方向。另外随着微波毫米波通信、雷达等系统的发展，单兵卫星移动通信终端、军用与民用多模多路通信系统终端、机载、弹载、宇航通信系统中微波毫米波通信模块也在不断朝着小型化发展。以低温共烧陶瓷技术（Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC）为基础的层叠结构具有体积小、成本低、结构简单、性能可靠等优点，在滤波器、振荡器、混频器、天线等方面获得了广泛应用。本发明是基于LTCC工艺，研制适于工程需要的6300兆赫兹微型高通滤波器，描述这种部件性能的主要技术指标有：滤波截止频率、通带输入/输出电压驻波比、通带插入损耗、阻带衰减、时延频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。移动通讯的迅速发展，对微波器件的电性能以及小型化、易集成、稳定性等提出了越来越高的要求。由于体积较大如金属谐振腔构成的滤波器、微带线滤波器、块状介质滤波器等，均不能适应小型化和频带延伸的要求；而采用声表面波滤波器技术，虽然体积可以减小，但其电性能却有温度漂移缺点，而且成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小、通带频率延伸高、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、温度性能稳定、相位频率特性线性变化的6300兆赫兹微型高通滤波器。

实现本发明目的的技术方案是：6300兆赫兹微型高通滤波器，其特征在于包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口、第一电容、第一电感、第二电容、第二电感、第三电容、表面贴装的50欧姆阻抗输出端口和接地端，输入端口的一端与第一电容的一端连接，第一电容的另一端分别和第一电感的一端与第二电容的一端连接；第一电感的另一端接地，第二电容的另一端分别和第二电感的一端与第三电容的一端连接；第二电感的另一端接地，第三电容的另一端与输出端口的一端连接，输出端口的另一端输出信号。

与现有技术相比，由于本发明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：（1）通带内损耗低、带外抑制高；（2）电路实现结构简单；（3）高通滤波通带延伸到很高频率；（4）体积小、重量轻、可靠性高；（5）温度稳定性高；（6）电性能一致性好，可实现大批量生产；（7）成本低；（8）使用安装方便，可以使用全自动贴片机安装和焊接。

附图说明

图1 是本发明6300兆赫兹微型高通滤波器的电原理图。

图2是本发明6300兆赫兹微型高通滤波器的外形及内部结构示意图。

图3是本发明6300兆赫兹微型高通滤波器三维全波仿真性能曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1、图2，本发明是6300兆赫兹微型高通滤波器，该6300兆赫兹微型高通滤波器包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1、第一电容C1、第一电感L1、第二电容C2、第二电感L2、第三电容C3、表面贴装的50欧姆阻抗输出端口P2和接地端，输入端口P1的一端与第一电容C1连接，第一电容C1的另一端分别和第一电感L1的一端与第二电容C2的一端连接；第一电感L1的另一端接地，第二电容C2 的另一端分别和第二电感L2的一端与第三电容C3的一端连接；第二电感L2的另一端接地，第三电容C3的另一端与输出端口P2的一端连接，输出端口P2的另一端输出信号。

结合图2，本发明是6300兆赫兹微型高通滤波器，该6300兆赫兹微型高通滤波器的输入端口P1、第一电容C1、第一电感L1、第二电容C2、第二电感L2、第三电容C3、输出端口（P2）和接地端均采用多层用低温共烧陶瓷工艺实现，其中第一电容C1、第一电感L1、第二电容C2、第二电感L2、第三电容C3均采用集总参数的带状线实现。

结合图2，本发明是6300兆赫兹微型高通滤波器，该6300兆赫兹微型高通滤波器的第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3均采用介质平板电容实现。第一电感L1、第二电感L2平面弯折电感实现。

本发明6300兆赫兹微型高通滤波器，结合图1、图2，其工作原理简述如下：6300兆赫兹微型高通滤波器的基本模型是一个典型的高通滤波器原理图，该滤波器采用5级电路结构，由第一电容C1、第一电感L1、第二电容C2、第二电感L2、第三电容C3构成。当输入的微波信号经表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1通过第一电容C1的一端，高频信号通过第一电容C1到达C1的另一端而低频信号被阻隔；接着低频信号又通过第一电感L1流向接地端被滤除，而高频信号到达第二电容C2的一端；接着信号中只有高频信号才能通过第二电容C2到达C2另一端；接着低频信号会通过第二电感L2流向接地端被滤除而高频信号到达第三电容C3的一端；最后高频信号通过第三电容C3到达表面贴装的50欧姆阻抗输出端口P2。从而实现6300兆赫兹微型高通滤波功能。

6300兆赫兹微型高通滤波器由于是采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其低温共烧陶瓷材料和金属图形在大约900℃温度下烧结而成，所以具有非常高的可靠性和温度稳定性，由于结构采用三维立体集成和多层折叠结构以及外表面金属屏蔽实现接地和封装，从而使体积大幅减小。

结合图2模型6300兆赫兹微型高通滤波器实施体积为3.2mm×1.6mm×1.2mm 。该滤波器截止频率为6300兆赫兹，仿真滤波器通带内插入损耗均小于2分贝，阻带0兆赫兹~3500兆赫兹抑制低于50分贝，3500兆赫兹~5000兆赫兹抑制低于30分贝，具有良好的滤波性能。

Claims

1.一种6300兆赫兹微型高通滤波器，其特征在于：包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口（P1）、第一电容（C1）、第一电感（L1）、第二电容（C2）、第二电感（L2）、第三电容（C3）、表面贴装的50欧姆阻抗输出端口（P2）和接地端；表面贴装的50欧姆阻抗输入端口（P1）的一端接输入信号，另一端接第一电容（C1）的一端，第一电容（C1）的另一端分别和第一电感(L1)的一端与第二电容（C2）的一端连接，第一电感（L1）的另一端接地，第二电容(C2) 的另一端分别和第二电感（L2）的一端与第三电容（C3）的一端连接；第二电感（L2）的另一端接地，第三电容（C3）的另一端与输出端口（P2）的一端连接，输出端口（P2）的另一端输出信号。

2.根据权利要求1所述的6300兆赫兹微型高通滤波器，其特征在于：输入端口（P1）、第一电容（C1）、第一电感（L1）、第二电容（C2）、第二电感（L2）、第三电容（C3）、输出端口（P2）和接地端均采用多层用低温共烧陶瓷工艺实现，其中，第一电容（C1）、第一电感（L1）、第二电容（C2）、第二电感（L2）、第三电容（C3）均采用集总参数的带状线实现。

3. 根据权利要求1或2所述的6300兆赫兹微型高通滤波器，其特征在于：第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）均采用介质平板电容实现；第一电感（L1）、第二电感（L2）平面弯折电感实现。