CN106207337A - 一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，属于滤波器技术领域，包括数字衰减器WSD和滤波器F，采用LTCC技术，实现体积小、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、温度性能稳定的新结构阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器；本发明是通过将数字衰减器与LTCC滤波器做一体化设计，其引脚在介质板上都有预留，最终有效节省了空间，提高了器件集成率；同时以单芯片的形式实现了双项功能，即带滤波功能的数字衰减器，可大批量生产等优点，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

一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器
技术领域
本发明属于滤波器技术领域。
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。在一些国防尖端设备中，双工器已经成为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、隔离度、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。
发明内容
本发明的目的是提供一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，采用LTCC技术，实现体积小、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、温度性能稳定的新结构阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，包括数字衰减器WSD和滤波器F，滤波器F的上表面设有数字衰减器WSD、带状线Rin和带状线Rout，带状线Rin和带状线Rout均连接数字衰减器WSD，滤波器F的左侧面从前至后依次间隔设有输入端P1和输出端P2，滤波器F的后侧面从左至右依次间隔设有控制端P3、控制端P4、控制端P5、控制端P6、控制端P7和控制端P8，控制端P3、控制端P4、控制端P5、控制端P6、控制端P7和控制端P8均连接数字衰减器WSD，带状线Rin还连接输入端P1，滤波器F的右侧面从后至前依次间隔设有悬空端P9和悬空端P10；
滤波器F包括第一接地层、第一电容层、带状线层、Z形结构层、第二电容层、第二接地层、通孔Via1、通孔Via2、通孔Via3、通孔Via4、通孔Via5和通孔Via6，第一接地层、第一电容层、带状线层、Z形结构层、第二电容层和第二接地层为从上至下依次设置，第一接地层上设有接地板SD1，第二接地层上设有接地板SD2；
第一电容层上从左至右依次间隔设有电容C1和电容C2，第二电容层上从左至右依次间隔设有电容C3和电容C4；
带状线层上设有输入电感Lin1、输出电感Lout，带状线T1、带状线T2、带状线T3、带状线T4和输入电感Lin2，带状线T1、带状线T2、带状线T3和带状线T4为从左至右依次间隔设置，带状线T1的左边设有输入电感Lin1和输出电感Lout，输入电感Lin1的后边间隔设有输出电感Lout，带状线T4的右边设有输入电感Lin2；
带状线T1包括带状线T11和带状线T12，带状线T11的宽度不小于带状线T12的宽度，带状线T21和带状线T22为从后至前设置，带状线T11的后端连接输出电感Lout，带状线T11的前端连接带状线T12的后端，带状线T12的前端为悬空设置，带状线T11的后端还通过通孔Via5连接电容C3；
带状线T2包括带状线T21和带状线T22，带状线T22的宽度不小于带状线T21的宽度，带状线T21和带状线T22为从后至前设置，带状线T21的后端为悬空设置，带状线T21的前端连接带状线T22的后端，带状线T22的前端通过通孔Via3连接电容C1；
带状线3包括带状线T31和带状线T32，带状线T32的宽度不小于带状线T31的宽度，带状线T31和带状线T32为从后至前设置，带状线T31的后端为悬空设置，带状线T31的前端连接带状线T32的后端，带状线T32的前端通过通孔Via6连接电容C4；
带状线T4包括带状线T41和带状线T42，带状线T41的宽度不小于带状线T42的宽度，带状线T41和带状线T42为从后至前设置，带状线T41的后端连接输入电感Lin2，带状线T41的前端连接带状线T42的后端，带状线T42的前端为悬空设置，带状线T41的后端还通过通孔Via4连接电容C2；
Z形结构层上设有Z形带状线Z；
输入电感Lin2还通过通孔Via2连接带状线Rout，输入电感Lin1还连接输入端P1，输出电感Lout还连接输出端口P2。
所述输入端P1和输出端口P2均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口。
所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10均为外部封装引脚。
所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10的上端均设有向滤波器F上表面的一侧延伸的折弯部，所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10的下端均设有向滤波器F下表面的一侧延伸的折弯部。
所述数字衰减器WSD和所述滤波器F两者为通过LTCC技术实现的一体封装结构。
所述数字衰减器WSD模块的型号为WSD000080-01。
本发明所述的一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，采用LTCC技术，实现体积小、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、温度性能稳定的新结构阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器；本发明是通过将数字衰减器与LTCC滤波器做一体化设计，其引脚在介质板上都有预留，最终有效节省了空间，提高了器件集成率；同时以单芯片的形式实现了双项功能，即带滤波功能的数字衰减器，可大批量生产等优点，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。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的滤波器F的结构示意图；
图3是本发明的带状线层结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示的一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，包括数字衰减器WSD和滤波器F，滤波器F的上表面设有数字衰减器WSD、带状线Rin和带状线Rout，带状线Rin和带状线Rout均连接数字衰减器WSD，滤波器F的左侧面从前至后依次间隔设有输入端P1和输出端P2，滤波器F的后侧面从左至右依次间隔设有控制端P3、控制端P4、控制端P5、控制端P6、控制端P7和控制端P8，控制端P3、控制端P4、控制端P5、控制端P6、控制端P7和控制端P8均连接数字衰减器WSD，带状线Rin还连接输入端P1，滤波器F的右侧面从后至前依次间隔设有悬空端P9和悬空端P10；
滤波器F包括第一接地层、第一电容层、带状线层、Z形结构层、第二电容层、第二接地层、通孔Via1、通孔Via2、通孔Via3、通孔Via4、通孔Via5和通孔Via6，第一接地层、第一电容层、带状线层、Z形结构层、第二电容层和第二接地层为从上至下依次设置，第一接地层上设有接地板SD1，第二接地层上设有接地板SD2；
第一电容层上从左至右依次间隔设有电容C1和电容C2，第二电容层上从左至右依次间隔设有电容C3和电容C4；
带状线层上设有输入电感Lin1、输出电感Lout，带状线T1、带状线T2、带状线T3、带状线T4和输入电感Lin2，带状线T1、带状线T2、带状线T3和带状线T4为从左至右依次间隔设置，带状线T1的左边设有输入电感Lin1和输出电感Lout，输入电感Lin1的后边间隔设有输出电感Lout，带状线T4的右边设有输入电感Lin2；
带状线T1包括带状线T11和带状线T12，带状线T11的宽度不小于带状线T12的宽度，带状线T21和带状线T22为从后至前设置，带状线T11的后端连接输出电感Lout，带状线T11的前端连接带状线T12的后端，带状线T12的前端为悬空设置，带状线T11的后端还通过通孔Via5连接电容C3；
带状线T2包括带状线T21和带状线T22，带状线T22的宽度不小于带状线T21的宽度，带状线T21和带状线T22为从后至前设置，带状线T21的后端为悬空设置，带状线T21的前端连接带状线T22的后端，带状线T22的前端通过通孔Via3连接电容C1；
带状线3包括带状线T31和带状线T32，带状线T32的宽度不小于带状线T31的宽度，带状线T31和带状线T32为从后至前设置，带状线T31的后端为悬空设置，带状线T31的前端连接带状线T32的后端，带状线T32的前端通过通孔Via6连接电容C4；
带状线T4包括带状线T41和带状线T42，带状线T41的宽度不小于带状线T42的宽度，带状线T41和带状线T42为从后至前设置，带状线T41的后端连接输入电感Lin2，带状线T41的前端连接带状线T42的后端，带状线T42的前端为悬空设置，带状线T41的后端还通过通孔Via4连接电容C2；
Z形结构层上设有Z形带状线Z；
输入电感Lin2还通过通孔Via2连接带状线Rout，输入电感Lin1还连接输入端P1，输出电感Lout还连接输出端口P2。
所述输入端P1和输出端口P2均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口。
所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10均为外部封装引脚。
所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10的上端均设有向滤波器F上表面的一侧延伸的折弯部，所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10的下端均设有向滤波器F下表面的一侧延伸的折弯部。
所述数字衰减器WSD和所述滤波器F两者为通过LTCC技术实现的一体封装结构。
所述数字衰减器WSD模块的型号为WSD000080-01。
工作时，信号是从输入端P1进入，输入电感Lin1和通孔Via1到达数字衰减器WSD，然后信号通过带状线Rout和通孔Via2到达滤波器输入端输入电感Lin2，最后信号从输出电感Lout传送到输出端P2输出。
本发明所述的一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，采用LTCC技术，实现体积小、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、温度性能稳定的新结构阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器；本发明是通过将数字衰减器与LTCC滤波器做一体化设计，其引脚在介质板上都有预留，最终有效节省了空间，提高了器件集成率；同时以单芯片的形式实现了双项功能，即带滤波功能的数字衰减器，可大批量生产等优点，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。

Claims (6)

1.一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，其特征在于：包括数字衰减器WSD和滤波器F，滤波器F的上表面设有数字衰减器WSD、带状线Rin和带状线Rout，带状线Rin和带状线Rout均连接数字衰减器WSD，滤波器F的左侧面从前至后依次间隔设有输入端P1和输出端P2，滤波器F的后侧面从左至右依次间隔设有控制端P3、控制端P4、控制端P5、控制端P6、控制端P7和控制端P8，控制端P3、控制端P4、控制端P5、控制端P6、控制端P7和控制端P8均连接数字衰减器WSD，带状线Rin还连接输入端P1，滤波器F的右侧面从后至前依次间隔设有悬空端P9和悬空端P10；
滤波器F包括第一接地层、第一电容层、带状线层、Z形结构层、第二电容层、第二接地层、通孔Via1、通孔Via2、通孔Via3、通孔Via4、通孔Via5和通孔Via6，第一接地层、第一电容层、带状线层、Z形结构层、第二电容层和第二接地层为从上至下依次设置，第一接地层上设有接地板SD1，第二接地层上设有接地板SD2；
第一电容层上从左至右依次间隔设有电容C1和电容C2，第二电容层上从左至右依次间隔设有电容C3和电容C4；
带状线层上设有输入电感Lin1、输出电感Lout，带状线T1、带状线T2、带状线T3、带状线T4和输入电感Lin2，带状线T1、带状线T2、带状线T3和带状线T4为从左至右依次间隔设置，带状线T1的左边设有输入电感Lin1和输出电感Lout，输入电感Lin1的后边间隔设有输出电感Lout，带状线T4的右边设有输入电感Lin2；
带状线T1包括带状线T11和带状线T12，带状线T11的宽度不小于带状线T12的宽度，带状线T21和带状线T22为从后至前设置，带状线T11的后端连接输出电感Lout，带状线T11的前端连接带状线T12的后端，带状线T12的前端为悬空设置，带状线T11的后端还通过通孔Via5连接电容C3；
带状线T2包括带状线T21和带状线T22，带状线T22的宽度不小于带状线T21的宽度，带状线T21和带状线T22为从后至前设置，带状线T21的后端为悬空设置，带状线T21的前端连接带状线T22的后端，带状线T22的前端通过通孔Via3连接电容C1；
带状线3包括带状线T31和带状线T32，带状线T32的宽度不小于带状线T31的宽度，带状线T31和带状线T32为从后至前设置，带状线T31的后端为悬空设置，带状线T31的前端连接带状线T32的后端，带状线T32的前端通过通孔Via6连接电容C4；
带状线T4包括带状线T41和带状线T42，带状线T41的宽度不小于带状线T42的宽度，带状线T41和带状线T42为从后至前设置，带状线T41的后端连接输入电感Lin2，带状线T41的前端连接带状线T42的后端，带状线T42的前端为悬空设置，带状线T41的后端还通过通孔Via4连接电容C2；
Z形结构层上设有Z形带状线Z；
输入电感Lin2还通过通孔Via2连接带状线Rout，输入电感Lin1还连接输入端P1，输出电感Lout还连接输出端口P2。
2.如权利要求1所述的一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，其特征在于：所述输入端P1和输出端口P2均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口。
3.如权利要求1所述的一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，其特征在于：所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10均为外部封装引脚。
4.如权利要求1所述的一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，其特征在于：所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10的上端均设有向滤波器F上表面的一侧延伸的折弯部，所述输入端P1、所述输出端P2、所述控制端P3、所述控制端P4、所述控制端P5、所述控制端P6、所述控制端P7、所述控制端P8、所述悬空端P9和所述悬空端P10的下端均设有向滤波器F下表面的一侧延伸的折弯部。
5.如权利要求1所述的一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，其特征在于：所述数字衰减器WSD和所述滤波器F两者为通过LTCC技术实现的一体封装结构。
6.如权利要求1所述的一种阶跃阻抗加载电容型数字滤波器衰减器，其特征在于：所述数字衰减器WSD模块的型号为WSD000080-01。
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