CN207368178U - 一种级联结构带通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种级联结构带通滤波器，属于带通滤波器技术领域。本实用新型包括输入端和输出端，包括两个串联的带通滤波器，所述两个滤波器之间通过微带线连接，通过调整微带线的长度调节滤波器的带外抑制；所述两个滤波器均由四对LC并联谐振单元耦合而成，第三对和第四对谐振单元间及第七对和第八对谐振单元间还连接有耦合电容，八对谐振单元分布在上下两个平面，两平面的谐振单元之间通过电感形成耦合，本实用新型通过滤波器结构的设计提高带外抑制，改善频率高端阻带性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种级联结构带通滤波器，属于带通滤波器技术领域。
背景技术
随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的高速发展，相控阵技术是雷达系统核心技术；在有源相控阵中，相控阵雷达主体是有源阵面，每个天线单元后面接一个发射机/接收机前端，即T/R组件，T/R组件是构成有源相控阵雷达天线的基础，是有源相控阵雷达的核心部件，它的体积、重量、性能、质量、成本、可靠性等指标直接影响雷达相应的整机指标。
滤波器加在T/R组件的接收通道，主要用来抑制接收机收到工作频率以外信号干扰，T/R 组件中常用的滤波器是带通滤波器，主要是考虑通带工作频率范围、通带插入损耗、带内纹波、幅度、相位特性的影响和兼顾止带的要求。
目前应用于VHF频段上的带通滤波器主要有三种设计方法：传统LC滤波器、声表面滤波器(SAWF)、LTCC滤波器；在(30MHz～300MHZ)频段，由于波长较长(波长10m～1m),滤波器的体积与工作波长成正比，因此体积较大，其中传统LC滤波器利用分离式元器件搭建，可靠性弱、幅度、相位特性差；声表面滤波器(SAWF)在VHF频段设计时，通带插入损耗大、温度稳定性差而且成本高，在温度稳定性要求高和插入损耗要求低的应用场合均受到很大限制；现有的LTCC滤波器体积大、带外抑制不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有LTCC滤波器存在的上述缺陷，提出了一种级联结构带通滤波器，通过滤波器结构的设计提高带外抑制，改善频率高端阻带性能。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的：
一种级联结构带通滤波器，包括输入端和输出端，包括两个串联的带通滤波器，所述两个滤波器之间通过微带线连接，通过调整微带线的长度调节滤波器的带外抑制；所述两个滤波器均由四对电感和电容构成的LC并联谐振单元耦合而成，第三对和第四对谐振单元间及第七对和第八对谐振单元间还连接有耦合电容。
所述的滤波器输入电极和输出电极均由基板两端的可焊金属条形成，接地电极由基板侧面的可焊金属条形成。
所述的输入电极和输出电极分别和基板内的第一谐振单元、第六谐振单元相连，实现信号的输入、输出。
所述的耦合电容连接于第三电容和第四电容之间以及第七电容和第八电容之间。
所述的电感采用多层陶瓷介质上的垂直折叠螺旋电感，电容通过在多层陶瓷介质层的平行板电容实现，由金属线构成，不同陶瓷介质层之间的金属线用通孔实现互连。
所述的电容通过在多层陶瓷介质层的平行板电容实现。
所述两个滤波器的八对谐振单元分布在上下两个平面，两平面的谐振单元之间通过电感形成耦合。
本实用新型的有益效果是：
八对谐振单元耦合形成滤波器，电感位于上下两个电容之间，上下两谐振单元之间通过电感形成耦合，使得电路结构更加紧凑；连接于第三电容和第四电容之间以及第七电容和第八电容之间的耦合电容提高了带外抑制能力，改善频率高端阻带性能。
附图说明
图1是本实用新型的侧视图；
图2是本实用新型的外形图；
图3是本实用新型的结构图；
图4是本实用新型的S参数仿真结果。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型所述的级联结构带通滤波器，包括输入端和输出端，包括两个串联的带通滤波器A1和A2，所述两个滤波器之间通过微带线连接，通过调整微带线的长度调节滤波器的带外抑制；所述两个滤波器均由四对电感和电容构成的LC并联谐振单元耦合而成，第三对和第四对谐振单元间及第七对和第八对谐振单元间还连接有耦合电容，耦合电容连接于第三电容和第四电容之间以及第七电容和第八电容之间，两个滤波器的八对谐振单元分布在上下两个平面，两平面的谐振单元之间通过电感形成耦合。
滤波器的电感采用多层陶瓷介质上的垂直折叠螺旋电感，电容通过在多层陶瓷介质层的平行板电容实现，由金属线构成，不同陶瓷介质层之间的金属线用通孔实现互连，电容通过在多层陶瓷介质层的平行板电容实现。
如图2所示，滤波器输入电极和输出电极均由基板两端的可焊金属条形成，接地电极由基板侧面的可焊金属条形成，基板的顶面和底面还有电路隔离层PM1和PM2，有效防止信号串扰。
如图1和图3所示，滤波器的输入电极和输出电极分别和基板内的第一谐振单元、第六谐振单元相连，实现信号的输入、输出，输入电极连接第一对LC并联谐振器(L1、C1)，第一对LC并联谐振器(L1、C1)与第二对LC并联谐振器(L2、C2)通过电感L1与电感L2形成耦合，电容C1上极板通过通孔连接电感L1输入端，电感L1输出端连接侧边电级接地端，电容C1下极板一端连接侧边电级接地端，电容C2下极板连接侧边电级接地端，电容C2上极板通过通孔连接电感L2输入端，电感L2输出端连接侧边电级接地端，第三对LC并联谐振器(L3、C3)位于第一对LC并联谐振器(L1、C1)下方，通过电感L3与电感L1形成耦合，第四对LC并联谐振器(L4、C4)位于第二对LC并联谐振器(L2、C2)下方，通过电感L4与电感L2形成耦合；第三对LC并联谐振器(L3、C3)和第四对LC并联谐振器(L4、C4)在同一平面，通过电感L3与电感L4形成耦合，电感L3输入端连接电容C3的下极板，电感L3输出端连接侧边电级接地端，电容C3的上极板连接侧边电级接地端；电感L4输入端连接电容C4的下极板，电感L4输出端连接侧边电级接地端，电容C4的上极板连接侧边电级接地端，电容C3连接电容C9的下极板，电容 C4连接电容C10下极板，电容C9上极板与电容C10上极板相连接，第二对LC并联谐振器(L2、 C2)与第五对LC并联谐振器(L5、C5)通过电容C2上极板另一端连接电容C5上极板相连，第五对对LC并联谐振器(L5、C5)与第六对LC并联谐振器(L6、C6)通过电感L5与电感L6形成耦合，第七对对LC并联谐振器(L7、C7)位于第五对对LC并联谐振器(L5、C5)下方，通过电感L7与电感L5形成耦合，第八对LC并联谐振器(L8、C8)位于第六对LC并联谐振器(L6、 C6)下方，通过电感L8与电感L6形成耦合；第七对LC并联谐振器(L7、C7)和第八对LC并联谐振器(L8、C8)在同一平面，通过电感L7与电感L8形成耦合，电容C7连接电容C11、电容C8 连接电容C12，第六对LC并联谐振器(L6、C6)与滤波器的输出端连接。
如图4所示，本实施例中滤波器的中心频率为200MHz，通带带宽100MHz，通带内插入损耗小于-5dB，在DC～100MHz范围内抑制大于-60dB，在340～1200MHz范围内抑制大于-60dB；封装结构为(7mm×5mm×1.5mm)。
当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。
Claims (7)
1.一种级联结构带通滤波器，包括输入端和输出端，其特征在于，包括两个串联的带通滤波器，所述两个滤波器之间通过微带线连接，通过调整微带线的长度调节滤波器的带外抑制；所述两个滤波器均由四对电感和电容构成的LC并联谐振单元耦合而成，第三对和第四对谐振单元间及第七对和第八对谐振单元间还连接有耦合电容。
2.根据权利要求1所述的级联结构带通滤波器，其特征在于：所述的滤波器输入电极和输出电极均由基板两端的可焊金属条形成，接地电极由基板侧面的可焊金属条形成。
3.根据权利要求2所述的级联结构带通滤波器，其特征在于，所述的输入电极和输出电极分别和基板内的第一谐振单元、第六谐振单元相连，实现信号的输入、输出。
4.根据权利要求1所述的级联结构带通滤波器，其特征在于，所述的耦合电容连接于第三电容和第四电容之间以及第七电容和第八电容之间。
5.根据权利要求1所述的级联结构带通滤波器，其特征在于，所述的电感采用多层陶瓷介质上的垂直折叠螺旋电感，电容通过在多层陶瓷介质层的平行板电容实现，由金属线构成，不同陶瓷介质层之间的金属线用通孔实现互连。
6.根据权利要求1所述的级联结构带通滤波器，其特征在于，所述的电容通过在多层陶瓷介质层的平行板电容实现。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的级联结构带通滤波器，其特征在于，所述两个滤波器的八对谐振单元分布在上下两个平面，两平面的谐振单元之间通过电感形成耦合。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108649915A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-10-12 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 3d集成lc滤波器和电子系统 |
| CN113206363A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-03 | 西安博瑞集信电子科技有限公司 | 一种基于ltcc的耦合谐振式带通滤波器 |
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- 2017-08-28 CN CN201721081852.3U patent/CN207368178U/zh active Active
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