CN108428980A - 一种新型结构的宽频带垂直叉指电容 - Google Patents

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黄龄萱
王其鹏
李修贤
周波
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Abstract

本发明公开了一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，其中，所述电容以低温共烧陶瓷为基地，被设计成8层方形结构；所述电容为垂直叉指电容，由8节叉指构成，即8层方形结构的每一层为1节叉指，每节叉指分别位于第1至8层；所述叉指相对的两个侧面中央分别设有端口1和端口2；所述端口1和端口2的右端设置有垂直过孔；从端口1方向看，第2、4、6、8节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接；从端口2方向看，第1、3、5、7节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接。本发明所述的一种新型结构的宽频带垂直叉指电容(WBVIC)抑制了频率响应中的杂散，提高了100%的带宽。同时，电容能力提高了20%，但Q值没有降低。

Description

一种新型结构的宽频带垂直叉指电容
技术领域
本发明涉及一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，属于电子器件领域。
背景技术
传统垂直叉指电容（Vertical Interdigital Capacitance,VIC）因为具有较大的电容能力、高Q值、体积小的特点常常用于制作集总滤波器或是多层基板的耦合器。
通常情况下，越低的应用频率往往会导致电容能力需求越大。垂直叉指电容的电容能力的上升可以通过提高其尺寸或是叉指的个数。但是，提高叉指的面积与电容整体尺寸的降低相矛盾，增加叉指的个数会导致我们所不希望出现的不期望的共振或寄生杂散，从而限制可用频带。
由于垂直叉指电容是一个多导体结构，多指结构导致了多导体等效电路中具有多个通带和阻带。所有的垂直叉指电容在设计和制作是都具有这个问题，目前行业内通过金丝键合连接不相邻开路端消除杂散，但是因为叉指被封装进了多层基底之中，所以这种方法并不适合叉指电容。垂直叉指电容之中的过孔和缺陷结构都是为了消除不希望的杂散尖峰，但是这样该电容的结构过于复杂，并不适合于生产领域的制作。在设计时，垂直过孔与间隙的结构设计是有限制的。
发明内容
本发明针对现有技术存在的因为出现不期望的共振或寄生杂散尖峰，从而限制可用频带带宽的缺陷，提出了一种新型结构的宽频带垂直叉指电容（WBVIC）。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，其特征在于：
所述电容以低温共烧陶瓷为基地，被设计成8层方形结构；
所述电容为垂直叉指电容，由8节叉指构成，即8层方形结构的每一层为1节叉指，每节叉指分别位于第1至8层；
所述叉指相对的两个侧面中央分别设有端口1和端口2；
所述端口1和端口2的右端设置有垂直过孔；
从端口1方向看，第2、4、6、8节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接；
从端口2方向看，第1、3、5、7节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接。
进一步地，所述电容由8层低温共烧陶瓷（LTCC）组成， Ferro-A6M烧制后的基板具有0.1mm的厚度，介电常数为5.9，损耗角正切为0.002，最终电磁优化后的参数为W 1 =0.3mm, W2=0.2 mm, W3=0.4 mm, WC=1.6 mm。
进一步地，所述端口1通过过孔连接电容的1、3、5、7层，所述端口2通过过孔连接电容的2、4、6、8层。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果。
1.该宽频带垂直叉指电容(WBVIC)采用8层的低温共烧陶瓷(LTCC)基底，通过用在垂直叉指电容(VIC)之外的垂直过孔，来连接不相邻开路端，从而抑制了频率响应中的杂散，提高了100%的带宽。
2.该宽频带垂直叉指电容(WBVIC)在抑制杂散提高带宽的同时，电容能力提高了20%，但Q值没有降低。
附图说明
图1（a）为传统垂直叉指电容（VIC）的三维结构，(b)为S参数特性。
图2（a）为本发明WBVIC的1端口方向三维结构图，（b）为2端口方向三维结构图。
图3(a)为本发明的WBVIC结构等效模型图,(b)为过孔后等效模型图。
图4（a）为本发明WBVIC俯视图，（b）为实物照片。
图5为本发明的传统VIC和WBVIC模拟S参数与测量S参数以及电容有效带宽仿真结果。
图6为本发明的传统VIC和WBVIC电容值仿真结果。
具体实施方案
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
本发明针对现有垂直叉指电容存在大量杂散，限制带宽的问题提出了一种新型结构的宽频带垂直叉指电容。在现有垂直叉指电容(VIC)的基础上增加过孔，实现电容值增加和带宽拓展，而Q值不会下降。
本发明提出的宽频带垂直叉指电容由8节叉指构成，每节叉指分别位于第1、2、3、4、5、6、7、8层，如图1所示。从1端口方向看，第2、4、6、8节叉指的开路端通过过垂直孔连接到一起，如图2（a）所示；从2端口右侧方向看，第1、3、5、7叉指的开路端通过垂直过孔连接到一起，如图2（b）所示。
所提出的WBVIC结构明显减少了通带与阻带的数量，从而减少了杂散。另外，新型WBVIC结构也提高了有效电容值。叉指由串联电感表示，电容耦合由电容Cij建模，其中i和j是叉指数，如图3所示。随着阻带的数量减少，频率响应中的寄生杂散被抑制，Q值得到增加，而容值却没有降低，如图6所示。
所提出的WBVIC结构消除了4GHz和6.1GHz的杂散尖峰，并且工作带宽从4GHz扩展到8 GHz，如图5（a）所示。在实物测试中，仿真与测试结果高度吻合，电容的杂散得到了抑制，有效带宽得到了提高，如图5（b）所示。
该宽频带电容由8层LTCC组成， Ferro-A6M烧制后的基板具有0.1mm的厚度，介电常数为5.9，损耗角正切为0.002，最终电磁优化后的参数为W 1 =0.3 mm, W2=0.2 mm, W3=0.4 mm, WC=1.6 mm. 其中参数定义在图4（a）中，所提出的电容实物照片如图4（b）所示。
综上所述该宽频带垂直叉指电容(WBVIC)运用于8层的低温共烧陶瓷(LTCC)基底。通过用在垂直叉指电容(VIC)之外的垂直过孔，来连接开路末端，从而抑制了频率响应中的杂散尖峰。该电容的带宽提高了100%以及垂直叉指电容的电容能力提高了20%。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (3)

1.一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，其特征在于：
所述电容以低温共烧陶瓷为基地，被设计成8层方形结构；
所述电容为垂直叉指电容，由8节叉指构成，即8层方形结构的每一层为1节叉指，每节叉指分别位于第1至8层；
所述叉指相对的两个侧面中央分别设有端口1和端口2；
所述端口1和端口2的右端设置有垂直过孔；
从端口1方向看，第2、4、6、8节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接；
从端口2方向看，第1、3、5、7节叉指电容的开路端通过垂直过孔连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，其特征在于：所述电容由8层低温共烧陶瓷（LTCC）组成， Ferro-A6M烧制后的基板具有0.1mm的厚度，介电常数为5.9，损耗角正切为0.002，最终电磁优化后的参数为W 1 =0.3 mm, W2=0.2 mm, W3=0.4 mm,WC=1.6 mm。
3.根据权利要求1所述的一种新型结构的宽频带垂直叉指电容，其特征在于：所述端口1通过过孔连接电容的1、3、5、7层，所述端口2通过过孔连接电容的2、4、6、8层。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108447683A (zh) * 2018-03-29 2018-08-24 南京邮电大学 一种宽频带的ltcc叉指电容
CN112002970A (zh) * 2020-07-23 2020-11-27 南京邮电大学 一种微型化毫米波片上带通滤波器
CN113556094A (zh) * 2021-07-28 2021-10-26 南京邮电大学 一种电容电感嵌套结构小型化谐振器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201576729U (zh) * 2010-01-22 2010-09-08 中国计量学院 基于微带线结构的叉指形微波双频带通滤波器
CN103021658A (zh) * 2012-11-26 2013-04-03 天津大学 新型超级陶瓷电容器
CN105158582A (zh) * 2015-09-29 2015-12-16 北京工业大学 一种变间距叉指型相邻电容传感器
CN105900197A (zh) * 2014-01-28 2016-08-24 瑞典爱立信有限公司 电容器结构和使用该电容器结构的电容器
CN106960996A (zh) * 2017-03-09 2017-07-18 南京邮电大学 一种具有杂散抑制型垂直叉指电容的ltcc带通滤波器
US20180041194A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 Taiyo Yuden Co., Ltd. Multiplexer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201576729U (zh) * 2010-01-22 2010-09-08 中国计量学院 基于微带线结构的叉指形微波双频带通滤波器
CN103021658A (zh) * 2012-11-26 2013-04-03 天津大学 新型超级陶瓷电容器
CN105900197A (zh) * 2014-01-28 2016-08-24 瑞典爱立信有限公司 电容器结构和使用该电容器结构的电容器
CN105158582A (zh) * 2015-09-29 2015-12-16 北京工业大学 一种变间距叉指型相邻电容传感器
US20180041194A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 Taiyo Yuden Co., Ltd. Multiplexer
CN106960996A (zh) * 2017-03-09 2017-07-18 南京邮电大学 一种具有杂散抑制型垂直叉指电容的ltcc带通滤波器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108447683A (zh) * 2018-03-29 2018-08-24 南京邮电大学 一种宽频带的ltcc叉指电容
CN108447683B (zh) * 2018-03-29 2020-07-17 南京邮电大学 一种宽频带的ltcc叉指电容
CN112002970A (zh) * 2020-07-23 2020-11-27 南京邮电大学 一种微型化毫米波片上带通滤波器
CN113556094A (zh) * 2021-07-28 2021-10-26 南京邮电大学 一种电容电感嵌套结构小型化谐振器
CN113556094B (zh) * 2021-07-28 2023-12-12 南京邮电大学 一种电容电感嵌套结构小型化谐振器

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