CN105789788A - 一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器 - Google Patents
一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，涉及一种带通滤波器，本发明采用了新型的多个通孔进行连接构成复合谐振，由三维立体集成结构构成，采用了多层低温共烧陶瓷工艺技术实现；本发明具有易调试、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、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、卫星通信等对体积、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。
Description
技术领域
本发明涉及一种带通滤波器，尤其涉及一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器。
背景技术
近年来，随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对微波滤波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。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。
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。由于LTCC技术具有三维立体集成优势，在微波频段被广泛用来制造各种微波无源元件，实现无源元件的高度集成。基于LTCC工艺的叠层技术，可以实现三维集成，从而使各种微型微波滤波器具有尺寸小、重量轻、性能优、可靠性高、批量生产性能一致性好及低成本等诸多优点，利用其三维集成结构特点，可以实现一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，采用多通孔复合谐振技术，实现体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、使用方便、适用范围广、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的带通滤波器。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，包括一个7层电路基板，
所述7层电路基板从上至下依次包括屏蔽层SD1、第一耦合层、第一布线层、第二布线层、第三布线层、第二耦合层和屏蔽层SD2；
所述7层电路基板上设有输入端口、输出端口、输入电感Lin、第一并联谐振单元A1、B1、第二并联谐振单元A2、B2、第三并联谐振单元A3、B3、第四并联谐振单元A4、B4、输出电感Lout、第一Z形级间耦合单元Z1、第二Z形级间耦合单元Z2、通孔T1、通孔T2、通孔T3、通孔T4、通孔T5、通孔T6、通孔T7和通孔T8；
第一Z形级间耦合单元Z1设于第一耦合层上，第二Z形级间耦合单元Z2设于第二耦合层上；第一Z形级间耦合单元Z1通过通孔T1连接屏蔽层SD2，第二Z形级间耦合单元Z2通过通孔T5连接屏蔽层SD2；输入端口和输出端口分别设于所述7层电路基板的左右两边；第一并联谐振单元、第二并联谐振单元、第三并联谐振单元和第四并联谐振单元为从左至右依次间隔设置；
第一并联谐振单元包括带状线A1、带状线B11和带状线B12,带状线B11设于第一布线层上，带状线A1设于第二布线层上，并且所述带状线A1设于所述带状线B11的正下方，带状线B12设于第三布线层上，并且所述带状线B12设于所述带状线A1的正下方；带状线B11的前端和带状线B12前端均通过通孔T1与屏蔽层SD1连接，带状线B11的后端和带状线B12后端均开路，带状线A1的后端通过通孔T5与屏蔽层SD2连接，带状线A1的前端开路；
第二并联谐振单元包括带状线A2、带状线B21和带状线B22,带状线B21设于第一布线层上，带状线A2设于第二布线层上，并且所述带状线A2设于所述带状线B21的正下方，带状线B22设于第三布线层上，并且所述带状线B22设于所述带状线A2的正下方；带状线B21的前端和带状线B22前端均通过通孔T2与屏蔽层SD1连接，带状线B21的后端和带状线B22后端均开路，带状线A2的后端通过通孔T6与屏蔽层SD2连接，带状线A2的前端开路；
第三并联谐振单元包括带状线A3、带状线B31和带状线B32,带状线B31设于第一布线层上，带状线A3设于第二布线层上，并且所述带状线A3设于所述带状线B31的正下方，带状线B32设于第三布线层上，并且所述带状线B32设于所述带状线A3的正下方；带状线B31的前端和带状线B32前端均通过通孔T3与屏蔽层SD1连接，带状线B31的后端和带状线B32后端均开路，带状线A3的后端通过通孔T7与屏蔽层SD2连接，带状线A3的前端开路；
第四并联谐振单元包括带状线A4、带状线B41和带状线B42,带状线B41设于第一布线层上，带状线A4设于第二布线层上，并且所述带状线A4设于所述带状线B41的正下方，带状线B42设于第三布线层上，并且所述带状线B42设于所述带状线A4的正下方；带状线B41的前端和带状线B42前端均通过通孔T4与屏蔽层SD1连接，带状线B41的后端和带状线B42后端均开路，带状线A4的后端通过通孔T8与屏蔽层SD2连接，带状线A4的前端开路；
输入电感Lin和输出电感Lout均设于第二布线层上，带状线A1通过输入电感Lin与输入端口连接，带状线A4通过输出电感Lout与输出端口连接。
所述输入端口和输出端口均为表面贴装的50欧姆阻抗端口。
所述一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器采用LTCC工艺制成。
本发明所述的一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，采用LTCC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：1带内平坦；2远端抑制度高；3体积小、重量轻、可靠性高；4成品率高、电性能优异；5电路实现结构简单，可实现大批量生产；6成本低。
附图说明
图1是本发明一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器的外形结构示意图；
图2是本发明一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器的幅频特性曲线和驻波特性曲线。
具体实施方式
如图1所示的一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，包括一个7层电路基板，
所述7层电路基板从上至下依次包括屏蔽层SD1、第一耦合层、第一布线层、第二布线层、第三布线层、第二耦合层和屏蔽层SD2；
所述7层电路基板上设有输入端口、输出端口、输入电感Lin、第一并联谐振单元A1、B1、第二并联谐振单元A2、B2、第三并联谐振单元A3、B3、第四并联谐振单元A4、B4、输出电感Lout、第一Z形级间耦合单元Z1、第二Z形级间耦合单元Z2、通孔T1、通孔T2、通孔T3、通孔T4、通孔T5、通孔T6、通孔T7和通孔T8；
第一Z形级间耦合单元Z1设于第一耦合层上，第二Z形级间耦合单元Z2设于第二耦合层上；第一Z形级间耦合单元Z1通过通孔T1连接屏蔽层SD2，第二Z形级间耦合单元Z2通过通孔T5连接屏蔽层SD2；输入端口和输出端口分别设于所述7层电路基板的左右两边；第一并联谐振单元、第二并联谐振单元、第三并联谐振单元和第四并联谐振单元为从左至右依次间隔设置；
第一并联谐振单元包括带状线A1、带状线B11和带状线B12,带状线B11设于第一布线层上，带状线A1设于第二布线层上，并且所述带状线A1设于所述带状线B11的正下方，带状线B12设于第三布线层上，并且所述带状线B12设于所述带状线A1的正下方；带状线B11的前端和带状线B12前端均通过通孔T1与屏蔽层SD1连接，带状线B11的后端和带状线B12后端均开路，带状线A1的后端通过通孔T5与屏蔽层SD2连接，带状线A1的前端开路；
第二并联谐振单元包括带状线A2、带状线B21和带状线B22,带状线B21设于第一布线层上，带状线A2设于第二布线层上，并且所述带状线A2设于所述带状线B21的正下方，带状线B22设于第三布线层上，并且所述带状线B22设于所述带状线A2的正下方；带状线B21的前端和带状线B22前端均通过通孔T2与屏蔽层SD1连接，带状线B21的后端和带状线B22后端均开路，带状线A2的后端通过通孔T6与屏蔽层SD2连接，带状线A2的前端开路；
第三并联谐振单元包括带状线A3、带状线B31和带状线B32,带状线B31设于第一布线层上，带状线A3设于第二布线层上，并且所述带状线A3设于所述带状线B31的正下方，带状线B32设于第三布线层上，并且所述带状线B32设于所述带状线A3的正下方；带状线B31的前端和带状线B32前端均通过通孔T3与屏蔽层SD1连接，带状线B31的后端和带状线B32后端均开路，带状线A3的后端通过通孔T7与屏蔽层SD2连接，带状线A3的前端开路；
第四并联谐振单元包括带状线A4、带状线B41和带状线B42,带状线B41设于第一布线层上，带状线A4设于第二布线层上，并且所述带状线A4设于所述带状线B41的正下方，带状线B42设于第三布线层上，并且所述带状线B42设于所述带状线A4的正下方；带状线B41的前端和带状线B42前端均通过通孔T4与屏蔽层SD1连接，带状线B41的后端和带状线B42后端均开路，带状线A4的后端通过通孔T8与屏蔽层SD2连接，带状线A4的前端开路；
输入电感Lin和输出电感Lout均设于第二布线层上，带状线A1通过输入电感Lin与输入端口连接，带状线A4通过输出电感Lout与输出端口连接。
所述输入端口和输出端口均为表面贴装的50欧姆阻抗端口。
所述一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器采用LTCC工艺制成。
本发明所述的一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，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。
本发明所述一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器的尺寸仅为2.5mm×3.2mm×1.5mm。其性能如图2所示，该带通滤波器的频率范围是1.9～2.15GHz，插入损耗为小于-2.3dB，带外0.25GHz可达-30dB以上。在其远端抑制方面，效果可观。
Claims (3)
1.一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，其特征在于：包括一个7层电路基板，
所述7层电路基板从上至下依次包括屏蔽层SD1、第一耦合层、第一布线层、第二布线层、第三布线层、第二耦合层和屏蔽层SD2；
所述7层电路基板上设有输入端口、输出端口、输入电感Lin、第一并联谐振单元A1、B1、第二并联谐振单元A2、B2、第三并联谐振单元A3、B3、第四并联谐振单元A4、B4、输出电感Lout、第一Z形级间耦合单元Z1、第二Z形级间耦合单元Z2、通孔T1、通孔T2、通孔T3、通孔T4、通孔T5、通孔T6、通孔T7和通孔T8；
第一Z形级间耦合单元Z1设于第一耦合层上，第二Z形级间耦合单元Z2设于第二耦合层上；第一Z形级间耦合单元Z1通过通孔T1连接屏蔽层SD2，第二Z形级间耦合单元Z2通过通孔T5连接屏蔽层SD2；输入端口和输出端口分别设于所述7层电路基板的左右两边；第一并联谐振单元、第二并联谐振单元、第三并联谐振单元和第四并联谐振单元为从左至右依次间隔设置；
第一并联谐振单元包括带状线A1、带状线B11和带状线B12,带状线B11设于第一布线层上，带状线A1设于第二布线层上，并且所述带状线A1设于所述带状线B11的正下方，带状线B12设于第三布线层上，并且所述带状线B12设于所述带状线A1的正下方；带状线B11的前端和带状线B12前端均通过通孔T1与屏蔽层SD1连接，带状线B11的后端和带状线B12后端均开路，带状线A1的后端通过通孔T5与屏蔽层SD2连接，带状线A1的前端开路；
第二并联谐振单元包括带状线A2、带状线B21和带状线B22,带状线B21设于第一布线层上，带状线A2设于第二布线层上，并且所述带状线A2设于所述带状线B21的正下方，带状线B22设于第三布线层上，并且所述带状线B22设于所述带状线A2的正下方；带状线B21的前端和带状线B22前端均通过通孔T2与屏蔽层SD1连接，带状线B21的后端和带状线B22后端均开路，带状线A2的后端通过通孔T6与屏蔽层SD2连接，带状线A2的前端开路；
第三并联谐振单元包括带状线A3、带状线B31和带状线B32,带状线B31设于第一布线层上，带状线A3设于第二布线层上，并且所述带状线A3设于所述带状线B31的正下方，带状线B32设于第三布线层上，并且所述带状线B32设于所述带状线A3的正下方；带状线B31的前端和带状线B32前端均通过通孔T3与屏蔽层SD1连接，带状线B31的后端和带状线B32后端均开路，带状线A3的后端通过通孔T7与屏蔽层SD2连接，带状线A3的前端开路；
第四并联谐振单元包括带状线A4、带状线B41和带状线B42,带状线B41设于第一布线层上，带状线A4设于第二布线层上，并且所述带状线A4设于所述带状线B41的正下方，带状线B42设于第三布线层上，并且所述带状线B42设于所述带状线A4的正下方；带状线B41的前端和带状线B42前端均通过通孔T4与屏蔽层SD1连接，带状线B41的后端和带状线B42后端均开路，带状线A4的后端通过通孔T8与屏蔽层SD2连接，带状线A4的前端开路；
输入电感Lin和输出电感Lout均设于第二布线层上，带状线A1通过输入电感Lin与输入端口连接，带状线A4通过输出电感Lout与输出端口连接。
2.如权利要求1所述的一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，其特征在于：所述输入端口和输出端口均为表面贴装的50欧姆阻抗端口。
3.如权利要求1所述的一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器，其特征在于：所述一种新型多通孔复合谐振型带通滤波器采用LTCC工艺制成。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170510 Address after: building 401, building 3, building 8, Yongfeng Road, Qinhuai District, Nanjing, Jiangsu, China 210000 Applicant after: NANJING BOERTE ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 200 School of electro-optic engineering, Nanjing University of Science and Technology, Xuanwu District, Xiaolingwei, Nanjing 210094, Jiangsu Applicant before: Dai Yongsheng Applicant before: Chen Xiangzhi |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160720 |