CN110995193B - 一种基于ltcc的无反射高通滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LTCC的新型无反射高通滤波器，通过低温共烧陶瓷工艺技术实现滤波器的立体三维集成，包括特征阻抗均为50欧姆的输入端口、输出端口，第一电容、第二电容、第三电容、吸收电阻、第一电感、第二电感、第三电感、第一上层连接柱、第二上层连接柱、第一下层连接柱、第二下层连接柱、第三下层连接柱、前侧接地端、后侧接地端和第一屏蔽层。本发明由第一电容、第一电感、第二电容构成高通支路传输需要的频率信号，由第二电感、第三电感、第三电容、吸收电阻构成低通支路吸收不需要的频率信号，通过上述双工器的两个通路，达到了完全无反射的效果。

Description

一种基于LTCC的无反射高通滤波器

技术领域

本发明涉及微波技术，具体涉及一种基于LTCC的无反射高通滤波器。

背景技术

随着通信技术的不断发展，对无源器件的性能要求不断提高，高性能、低成本、小型化成为无源器件设计的重点。滤波器作为无源器件中的一个重要组件，是射频电路中不可或缺的一部分。在传统的滤波器设计电路中，是通过阻带把不希望通过的信号反射回信号源，这对系统的通信性能造成巨大的影响造成了系统的抗干扰性能降低。为了削弱阻带的反射信号对电路的影响，经常需要在电路中添加一些额外的组件，例如经常会在混频器前后适当的插入衰减器，将阻带信号衰减，但是这种方法会降低整个系统的信噪比和动态范围。使用差分式滤波器两端口进两端口进两端口出，并且在输入输出端口增加90度电桥实现平衡到不平衡的转换，可以削弱阻带反射信号的影响，但是这种技术使得滤波器的带宽受制于电桥的带宽，且电性能很差。使用两个3dB定向耦合器和两个常规的反射式滤波器也能吸收阻带信号，但是设计出电路尺寸大、原件数目多、通带损耗大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于LTCC的无反射高通滤波器。

实现本发明目的的技术方案是：一种基于LTCC的无反射高通滤波器，通过低温共烧陶瓷工艺技术实现滤波器的立体三维集成，包括特征阻抗均为50欧姆的输入端口、输出端口，第一电容、第二电容、第三电容、吸收电阻、第一电感、第二电感、第三电感、第一上层连接柱、第二上层连接柱、第一下层连接柱、第二下层连接柱、第三下层连接柱、前侧接地端、后侧接地端和第一屏蔽层；

第一电容通过第一连接线连接输入端口，第一电容另一端通过第三连接线连接第一电感一端，第一电感另一端通过第四连接线连接第二电容一端，第二电容另一端通过第五连接线连接输出端口，第二电感一端通过第二连接线连接第一连接线，第二电感另一端通过第六连接线连接第三下层连接柱上端连接板一端，第三下层连接柱下端连接第三电容，第三下层连接柱上端连接板另一端连接吸收电阻一端，吸收电阻另一端连接第一下层连接柱上端，第一下层连接柱下端连接第三电感一端，第三电感另一端连接第二下层连接柱上端，第二下层连接柱下端连接第三电容另一端。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：1)由第一电容、第一电感、第二电容构成高通支路传输需要的频率信号，由第二电感、第三电感、第三电容、吸收电阻构成低通支路吸收不需要的频率信号，通过上述双工器的两个通路，达到了完全无反射的效果；2)使用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺技术实现三维集成，具有端口隔离度好、插入损耗低、回波损耗好、体积小、电性能良好、高集成度、高成品率以及膨胀系数低等优势。

附图说明

图1是本发明基于LTCC的无反射高通滤波器的俯视图。

图2是本发明基于LTCC的无反射高通滤波器的后视图。

图3是本发明基于LTCC的无反射高通滤波器的仿真曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步描述。

结合图1-2，基于LTCC的无反射高通滤波器，包括特征阻抗均为50欧姆的输入端口INPUT、输出端口OUTPUT，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、吸收电阻R1、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一上层连接柱H1、第二上层连接柱H2、第一下层连接柱H3、第二下层连接柱H4、第三下层连接柱H5、前侧接地端GND1、后侧接地端GND2和第一屏蔽层Sd1；

第一电容C1通过第一连接线Lin1连接输入端口INPUT，第一电容C1另一端通过第三连接线Lin3连接第一电感L1一端，第一电感L1另一端通过第四连接线Lin4连接第二电容C2一端，第二电容C2另一端通过第五连接线Lin5连接输出端口OUTPUT，第二电感L2一端通过第二连接线Lin2连接第一连接线Lin1，第二电感L2另一端通过第六连接线Lin6连接第三下层连接柱H5上端连接板一端，第三下层连接柱H5下端连接第三电容C3，第三下层连接柱H5上端连接板另一端连接吸收电阻R1一端，吸收电阻R1另一端连接第一下层连接柱H3上端，第一下层连接柱H3下端连接第三电感L3一端，第三电感L3另一端连接第二下层连接柱H4上端，第二下层连接柱H4下端连接第三电容C3另一端。

作为一种具体实施方式，第一电容C1由上层带状线C1a和下层带状线C1b组成，上层带状线C1a通过第一连接线Lin1连接输入端口INPUT，下层带状线C1b通过第三连接线Lin3连接第一电感L1一端。

作为一种具体实施方式，第二电容C2由上层带状线C2a和下层带状线C2b组成，下层带状线C2b通过第四连接线Lin4连接第一电感L1，上层带状线C2a通过第五连接线Lin5连接输出端口OUTPUT。

作为一种具体实施方式，第三电容C3由上层带状线C3a和第二屏蔽层Sd2组成，上层带状线C3a连接第三下层连接柱H5下端，第二屏蔽层Sd2连接第二下层连接柱H4下端。

作为一种具体实施方式，第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3均采用堆叠式电感。

作为一种具体实施方式，前侧接地端GND1、后侧接地端GND2关于滤波器前后对称设置。

作为一种更具体实施方式，第一屏蔽层Sd1、第二屏蔽层Sd2关于滤波器上下对称设置。

本发明通过低温共烧陶瓷(LTCC)工艺技术实现立体三维集成，具有稳定性高、封装密度强、生产成品率高、生产成本低、抗恶劣环境能力强等优点。

实施例

为了验证本发明方案的有效性，设计如下基于LTCC的无反射高通滤波器，其尺寸仅为5mm×7.5mm×2mm，滤波器的仿真曲线如图3所示，可以看出滤波器工作频率为5GHZ～9GHZ，通带插入损耗优于2dB，0～3.2GHZ带外抑制优于20dB。

Claims (4)

1.一种基于LTCC的无反射高通滤波器，其特征在于，通过低温共烧陶瓷工艺技术实现滤波器的立体三维集成，包括特征阻抗均为50欧姆的输入端口(INPUT)、输出端口(OUTPUT)，第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、吸收电阻(R1)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第三电感(L3)、第一上层连接柱(H1)、第二上层连接柱(H2)、第一下层连接柱(H3)、第二下层连接柱(H4)、第三下层连接柱(H5)、前侧接地端(GND1)、后侧接地端(GND2)和第一屏蔽层(Sd1)；

第一电容(C1)通过第一连接线(Lin1)连接输入端口(INPUT)，第一电容(C1)另一端通过第三连接线(Lin3)连接第一电感(L1)一端，第一电感(L1)另一端通过第四连接线(Lin4)连接第二电容(C2)一端，第二电容(C2)另一端通过第五连接线(Lin5)连接输出端口(OUTPUT)，第二电感(L2)一端通过第二连接线(Lin2)连接第一连接线(Lin1)，第二电感(L2)另一端通过第六连接线(Lin6)连接第三下层连接柱(H5)上端连接板一端，第三下层连接柱(H5)下端连接第三电容(C3)，第三下层连接柱(H5)上端连接板另一端连接吸收电阻(R1)一端，吸收电阻(R1)另一端连接第一下层连接柱(H3)上端，第一下层连接柱(H3)下端连接第三电感(L3)一端，第三电感(L3)另一端连接第二下层连接柱(H4)上端，第二下层连接柱(H4)下端连接第三电容(C3)另一端；

第一电容(C1)由上层带状线(C1a)和下层带状线(C1b)组成，上层带状线( C1a) 通过第一连接线(Lin1)连接输入端口(INPUT)，下层带状线( C1b) 通过第三连接线(Lin3)连接第一电感(L1)一端；

第二电容(C2)由上层带状线(C2a)和下层带状线(C2b)组成，下层带状线(C2b)通过第四连接线(Lin4)连接第一电感(L1)，上层带状线(C2a)通过第五连接线(Lin5)连接输出端口(OUTPUT)；

第三电容(C3)由上层带状线(C3a)和第二屏蔽层(Sd2)组成，上层带状线(C3a)连接第三下层连接柱(H5)下端，第二屏蔽层(Sd2)连接第二下层连接柱(H4)下端。

2.根据权利要求1所述的基于LTCC的无反射高通滤波器，其特征在于，第一电感(L1)、第二电感(L2)、第三电感(L3)均采用堆叠式电感。

3.根据权利要求1所述的基于LTCC的无反射高通滤波器，其特征在于，前侧接地端(GND1)、后侧接地端(GND2)关于滤波器前后对称设置。

4.根据权利要求1所述的基于LTCC的无反射高通滤波器，其特征在于，第一屏蔽层(Sd1)、第二屏蔽层(Sd2)关于滤波器上下对称设置。

Images