CN205406687U - 片式叠层巴伦滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种片式叠层巴伦滤波器，包括相互间平行设置的电路层、将所述电路层整体包埋的绝缘基体及设置于所述基体四周侧面的接地电极、输入电极、输出电极和预留电极，所述电路层与所述接地电极、所述输入电极和所述输出电极连接，且其内部通过导电柱实现电连接，所述巴伦滤波器为片式叠层结构，且通过低温共烧陶瓷工艺制备而成。本实用新型提供的片式叠层巴伦滤波器的结构简单、体积较小，在同一元件中实现了巴伦和滤波器的功能，还增强了对杂散信号的衰减和抑制作用，降低了传输过程中的损耗，传输信息保留得更加完整。

Description

片式叠层巴伦滤波器

技术领域

本实用新型涉及电子元件技术领域，具体地，涉及一种片式叠层巴伦滤波器。

背景技术

滤波器和巴伦是射频发射与接收系统中的重要元件，在各种形式的无线通信中都应用广泛。滤波器可以对频率进行筛选，让目标频率段内的信号低衰减通过，让杂散信号被有效衰减，起到控制微波系统传输信号频率的作用。巴伦的实质是一种信号转换器，可以实现信号在单端与双端、平衡与非平衡之间转换，具有阻抗变换的优点。目前上述元件主要是离散式设计，并通过分立器件链接在一起实现完整的功能，不仅增大了通信系统的体积，而且由于分立器件要通过基板链接而导致寄生效应增多，易于受到外界电磁波的干扰，存在传速慢、损耗高的缺点，不适应现有电子设备的生产要求。

随着通信系统向小、薄、轻和便携式的方向不断发展，相关的电子器件在逐步向片式化、多层化和微型化方向优化时，也提出了传输速度更高、传输性能更稳定可靠的要求。由于滤波器能为巴伦提供很好的边带抑制效应，可将巴伦与滤波器制作成一个整体元件，以减小插入损耗、提高边带的矩形系数，增加带外的抑制作用，具有巨大的发展前景与发展空间。

现有专利CN200920129742公开了一种片式叠层巴伦带通滤波器，包括基体、设置在基体外侧四周的接线端头和设置在基体内部的呈叠层结构的电路层。所述专利虽然将巴伦和滤波器结构同时包含在一个基体内，达到了减小了元件体积的目的，但其对杂散信号的衰减程度和在传输过程中的损耗情况都有待进一步加强。

实用新型内容

为克服现有技术中插入损耗大、杂散信号衰减不足的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、体积较小、电性能好的片式叠层巴伦滤波器。

一种片式叠层巴伦滤波器，包括相互间平行设置的电路层、将所述电路层整体包埋的绝缘基体及设置于所述基体四周侧面的接地电极、输入电极和输出电极，所述电路层与所述接地电极、所述输入电极和所述输出电极连接，且其内部通过导电柱实现电连接，所述电路层由上至下依次包括：

第一层电路层为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极连接的片状电极；

第二层电路层为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的一端设于所述基体的侧面且均与设置于该侧面的接地电极连接，二者的另一端悬空；

第三层电路层为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的一端设于所述基体的侧面且均与设置于该侧面的接地电极连接，二者的另一端分别连接第一导电柱和第二导电柱的顶端；

第四层电路层为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的一端设于所述基体的侧面且均与设置于该侧面的接地电极连接，二者的另一端悬空；

第五层电路层为设置于所述基体近边缘处的L型电极，其一端设于所述基体的侧面且与设置于该侧面的所述输入电极连接，用于电路的输入，其另一端则连接所述第一导电柱的底端并通过所述第一导电柱与所述第三层电路层电连接；

第六层电路层为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极连接的片状电极，其与第三导电柱的顶端连接且被所述第二导电柱从中穿过；

第七层电路层为一个未完全封闭的方形线圈，其两端分别连接第三导电柱和第二导电柱的底端，可通过二者分别与所述第六层电路层和所述第三层电路层电连接；

第八层电路层为一个未完全封闭的方形线圈，其一端连接第四导电柱的顶端，另一端则设于所述基体的侧面且与设置于该侧面的所述输出电极连接，用于电路的输出。

第九层电路层为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极连接的片状电极，其被所述第四导电柱从中穿过；

第十层电路层为一个未完全封闭的类“凹”字型线圈，其一端连接所述第四导电柱的底端并通过其与所述第八层电路层电连接，另一端则设于所述基体的侧面且与设置于该侧面的所述输出电极连接，用于电路的输出。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述基体为长方体形。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述片式叠层巴伦滤波器还包括设置于所述基体侧面上的预留电极，其与所述接地电极、所述输入电极、所述输出电极的数量共八个，且均为竖直设置的片状电极。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述基体在其一长边侧面的两端分设有两个输出电极，且在二者之间设有一个接地电极；在其另一长边侧面的两端分设有一个预留电极和一个输入电极，且在二者之间设有一个接地电极，所述基体的两个短边侧面上分别设有一个接地电极。

根据本实用新型的一个优选实施例，设于所述基体短边侧面的两个接地电极的大小与其所在侧面的面积大小相等。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述第二层电路层、所述第三层电路层、所述第四层电路层和所述第五层电路层中各层电极间的位置为上下对应、左右交错设置，以形成电容结构。

根据本实用新型的一个优选实施例，设于所述第七层电路层和设于所述第八层电路层的两个方形线圈通过叠层形成宽边耦合，且二者的开口位置相同。

根据本实用新型的一个优选实施例，设于所述第八层电路层和设于所述第十层电路层的两个线圈的开口位置不重合。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述第二导电柱与所述第六层电路层相互之间为绝缘设置，所述第四导电柱)与所述第九层电路层相互之间为绝缘设置。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述基体的上表面还设有方向标示。

本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

1、所述片式叠层巴伦滤波器通过低温共烧陶瓷工艺在同一元件中实现了巴伦和滤波器的功能，缩小了元件体积，且结构简单、电性能好，便于通信系统的小型化。

2、相比于现有技术，所述片式叠层巴伦滤波器在传输过程中的损耗被大大降低，有效信息留存率高，对于工作频段以外的杂散信号的衰减和抑制作用好，增大了对微波的过滤效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的片式叠层巴伦滤波器的一种实施例的内部结构示意图；

图2是图1所示实施例的整体结构示意图；

图中：1基体，2接地电极，3输入电极，4输出电极，5预留电极，6电路层，8方向标示；60第一层电路层，61第二层电路层，62第三层电路层，63第四层电路层，64第五层电路层，65第六层电路层，66第七层电路层，67第八层电路层，68第九层电路层，69第十层电路层；71第一导电柱，72第二导电柱，73第三导电柱，74第四导电柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请一并参阅图1和图2，其中图1为本实用新型提供的片式叠层巴伦滤波器的一种实施例的内部结构示意图，图2为图1所示实施例的整体结构示意图。所述片式叠层巴伦滤波器包括相互间平行设置的电路层6、将所述电路层6整体包埋于内的绝缘基体1及设置于所述基体1四周侧面的接地电极2、输入电极3、输出电极4和预留电极5，所述电路层4与所述接地电极2、所述输入电极3和所述输出电极4连接，且其内部通过导电柱实现电连接。

所述基体1为所述片式叠层巴伦滤波器的主体，是用绝缘的低损介电陶瓷材料低温共烧而成。所述基体1为长方体形，在其四周侧面上共设有8个竖直设置的片状电极，其中，在其一长边侧面的两端分设有两个输出电极4，且在二者之间设有一个接地电极2；在其另一长边侧面的两端分设有一个预留电极5和一个输入电极3，且在二者之间设有一个接地电极2，所述基体1的两个短边侧面分别设有一个接地电极2。为了方便各电路层与所述接地电极2的连接，在本实施例中，将位于所述基体1短边侧面上的两个接地电极2的大小设置成与其所在侧面的面积大小相等。

所述电路层6为片式叠层结构且各层间均被所述基体1隔开，由上至下依次包括：

第一层电路层60为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极2连接的片状电极，其长度与所述基体1的长度相等，其宽度略小于所述基体1的宽度，且在其两个长边上设有与该面接地电极2位置对应的连接节点。

第二层电路层61为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的大小形状相等，且二者的一端设于所述基体1的短边侧面且均与设置于该侧面的接地电极2连接，二者的另一端悬空。

第三层电路层62为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的大小形状相等，且二者的一端设于所述基体1的短边侧面且均与设置于该侧面的接地电极2连接，二者的另一端分别连接第一导电柱71和第二导电柱72的顶端。

第四层电路层63为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的大小形状相等，且二者的一端设于所述基体1的短边侧面且均与设置于该侧面的接地电极2连接，二者的另一端悬空。

第五层电路层64为设置于所述基体1近边缘处的L型电极，其一端设于所述基体1的长边侧面且与设置于该侧面的所述输入电极3连接，用于电路的输入，其另一端则连接所述第一导电柱71的底端并通过所述第一导电柱71实现与所述第三层电路层62电连接。

所述第二层电路层61、所述第三层电路层62、所述第四层电路层63和所述第五层电路层64中各层电极间的位置为上下对应、左右交错设置，以便形成电容结构。

第六层电路层65为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极2连接的片状电极，所述片状电极的大小形状与所述第一层电路层60中的片状电极相等，所述片状电极与第三导电柱73的顶端连接并被所述第二导电柱72从中穿过，且在穿过时，所述第二导电柱72与所述第六层电路层65间为绝缘设置。

第七层电路层66为一个未完全封闭的方形线圈，其两端分别连接第三导电柱73和第二导电柱72的底端，所述第七层电路层66可通过二者分别实现与所述第六层电路层65和所述第三层电路层62的电连接。

第八层电路层67为一个未完全封闭的方形线圈，其与设于所述第七层电路层66的方形线圈通过叠层形成宽边耦合，且二者的开口位置相同。所述方形线圈的一端连接第四导电柱74的顶端，另一端则设于所述基体1的长边侧面且与设置于该侧面的所述输出电极4连接，用于电路的输出。

第九层电路层68为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极2连接的片状电极，所述片状电极的大小形状与所述第一层电路层60中的片状电极相等，且被所述第四导电柱74从中穿过，在穿过时，所述第九层电路层68和所述第四导电柱74间为绝缘设置。

第十层电路层69为一个未完全封闭的类“凹”字型线圈，其一端连接所述第四导电柱74的底端并通过其与所述第八层电路层67电连接，另一端则设于所述基体1的长边侧面且与设置于该侧面的所述输出电极4连接，用于电路的输出。同时，所述类“凹”字型线圈和设于所述第八层电路层67的方形线圈的开口位置不重合。

所述片式叠层巴伦滤波器在工作时，首先将外接电路连接所述输入电极2，使信号从所述第五层电路层64进入，并经过由1-5层电路层形成的电容结构，滤掉杂波。过滤后的信号通过所述第二导电柱72进入所述第七层电路层66，并通过所述第三导电柱73与所述第六层电路层65，由所述接地电极2导出不平衡端信号。同时，由于所述第九层电路层68的屏蔽作用，所述第八层电路层67和所述第十层电路层69间连通但不耦合，在所述第八层电路层67上产生的感应信号通过两个输出电极4输出平衡端信号，起到了巴伦的作用。

为了增加使用的方便性，在所述基体1的上表面还设有方向标示8，以便于在使用时区分所述片式叠层巴伦滤波器的方向。

所述片式叠层巴伦滤波器通过低温共烧陶瓷工艺，将10层电路层包埋在一个陶瓷体内，不仅将两个不同功能的器件集成到一起，缩小了元件体积，有利于通信系统的集成化和小型化，而且其结构简单，成本低廉。

相较于现有技术，本实用新型提供的片式叠层巴伦滤波器的电性能优异，在2.4GHz-2.5GHz的蓝牙频率范围内，滤波器的插入损耗小，尤其在中心频率2.45GHz处的插入损耗仅为2.228dB，低于市售产品的2.5db，大大降低了传输过程中的损耗。而阻带在880-960MHz、1710-1990MHz和4800MHz-5000MHz处的衰减分别大于49dB、37dB和23.7dB，对于工作频段以外的杂散信号具有显著的衰减和抑制作用，对微波的过滤效果好。另外其不平衡端的驻波比小于1.8，信息损耗更小，可以保留更多的传输内容。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，包括相互间平行设置的电路层(6)、将所述电路层(6)整体包埋的绝缘基体(1)及设置于所述基体(1)四周侧面的接地电极(2)、输入电极(3)和输出电极(4)，所述电路层(6)与所述接地电极(2)、所述输入电极(3)和所述输出电极(4)连接，且其内部通过导电柱实现电连接，所述电路层(6)由上至下依次包括：

第一层电路层(60)为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极(2)连接的片状电极；

第二层电路层(61)为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的一端设于所述基体(1)的侧面且均与设置于该侧面的接地电极(2)连接，二者的另一端悬空；

第三层电路层(62)为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的一端设于所述基体(1)的侧面且均与设置于该侧面的接地电极(2)连接，二者的另一端分别连接第一导电柱(71)和第二导电柱(72)的顶端；

第四层电路层(63)为两个相互平行且绝缘的片状电极，两个片状电极的一端设于所述基体(1)的侧面且均与设置于该侧面的接地电极(2)连接，二者的另一端悬空；

第五层电路层(64)为设置于所述基体(1)近边缘处的L型电极，其一端设于所述基体(1)的侧面且与设置于该侧面的所述输入电极(3)连接，用于电路的输入，其另一端则连接所述第一导电柱(71)的底端并通过所述第一导电柱(71)与所述第三层电路层(62)电连接；

第六层电路层(65)为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极(2)连接的片状电极，其与第三导电柱(73)的顶端连接且被所述第二导电柱(72)从中穿过；

第七层电路层(66)为一个未完全封闭的方形线圈，其两端分别连接第三导电柱(73)和第二导电柱(72)的底端，可通过二者分别与所述第六层电路层(65)和所述第三层电路层(62)电连接；

第八层电路层(67)为一个未完全封闭的方形线圈，其一端连接第四导电柱(74)的顶端，另一端则设于所述基体(1)的侧面且与设置于该侧面的所述输出电极(4)连接，用于电路的输出，

第九层电路层(68)为接地屏蔽层，为一个四周侧边均与所述接地电极(2)连接的片状电极，其被所述第四导电柱(74)从中穿过；

第十层电路层(69)为一个未完全封闭的类“凹”字型线圈，其一端连接所述第四导电柱(74)的底端并通过其与所述第八层电路层(67)电连接，另一端则设于所述基体(1)的侧面且与设置于该侧面的所述输出电极(4)连接，用于电路的输出。

2.根据权利要求1所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，所述基体(1)为长方体形。

3.根据权利要求2所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，所述片式叠层巴伦滤波器还包括设置于所述基体(1)侧面上的预留电极(5)，其与所述接地电极(2)、所述输入电极(3)、所述输出电极(4)的数量共八个，且均为竖直设置的片状电极。

4.根据权利要求3所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，所述基体(1)在其一长边侧面的两端分设有两个输出电极(4)，且在二者之间设有一个接地电极(2)；在其另一长边侧面的两端分设有一个预留电极(5)和一个输入电极(3)，且在二者之间设有一个接地电极(2)，所述基体(1)的两个短边侧面上分别设有一个接地电极(2)。

5.根据权利要求4所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，设于所述基体(1)短边侧面的两个接地电极(2)的大小与其所在侧面的面积大小相等。

6.根据权利要求1所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，所述第二层电路层(61)、所述第三层电路层(62)、所述第四层电路层(63)和所述第五层电路层(64)中各层电极间的位置为上下对应、左右交错设置，以形成电容结构。

7.根据权利要求6所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，设于所述第七层电路层(66)和设于所述第八层电路层(67)的两个方形线圈通过叠层形成宽边耦合，且二者的开口位置相同。

8.根据权利要求7所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，设于所述第八层电路层(67)和设于所述第十层电路层(69)的两个线圈的开口位置不重合。

9.根据权利要求1所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，所述第二导电柱(72)与所述第六层电路层(65)相互之间为绝缘设置，所述第四导电柱(74)与所述第九层电路层(68)相互之间为绝缘设置。

10.根据权利要求2所述的片式叠层巴伦滤波器，其特征在于，所述基体(1)的上表面还设有方向标示(8)。