CN214205473U - 一种叠层片式低通滤波器 - Google Patents

Abstract

一种叠层片式低通滤波器,该低通滤波器采用集总参数设计结构，由低通滤波器原型外加传输零点而成。此款低通滤波器采用LTCC技术，然后通过900℃左右低温共烧而成。本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种新型小型化叠层片式低通滤波器，包括基体、设置在基体外侧的接线端头和设置在基体内部的电路层，所述的基体内部的电路层呈叠层结构。本发明的有益效果是：本发明以LTCC(低温共烧陶瓷)技术为基础，采用集总参数模型设计实现叠层片式低通滤波器的特殊电性能要求。本发明有效实现了低通滤波器的特性，且具有低损耗、高抑制、高可靠性、低成本和适合于大规模的生产等优点，另外还适应了新的电子元件集成化、小型化的发展趋势。

Description

一种叠层片式低通滤波器

技术领域

本发明专利公开一种新型小型化的叠层片式低通滤波器，可用于卫星电视、平板电脑以及其他各种通讯设备中。

背景技术

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)作为一种适用范围很广的高密度封装技术，以其优异的电子、机械、热力特性已成为未来电子元件集成化、模组化的首选方式。普遍应用于多层芯片电路模块化(Mlulti-Chip Module，MICMI)设计中。LTCC技术为基础设计和生产的射频微波元件和模块包括巴伦滤波器、滤波器、多工器、双工器、天线、耦合器、巴伦、接收前端模组、天线开关模组等。它除了在成本和集成封装等优势之外，在布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计的多样性及高频性能等方面都具有许多优点。随着现代电子设备向小型化、高频化方向不断发展，它们已经大量运用于小型化电子设备。

在移动通信领域，通讯产品功能越来越多，可用的频谱资源尤为重要，此时需要各种频段的滤波器来分离不同的信号。在通讯产品设计中，可以采用分立的低通滤波器处理不同频段的输入信号，采用LTCC技术制作的片式低通滤波器具有高可靠性、低插损、高选择性、体积小、重量轻、易于集成、低成本等优点，适合大规模生产。因此应用非常广泛。

发明内容

本发明提供一种新型小型化叠层片式低通滤波器，该低通滤波器采用集总参数设计结构，由低通滤波器原型外加传输零点而成。此款低通滤波器采用LTCC技术，然后通过900℃左右低温共烧而成。本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种新型小型化叠层片式低通滤波器，包括基体、设置在基体外侧的接线端头和设置在基体内部的电路层，所述的基体内部的电路层呈叠层结构。

一种叠层片式低通滤波器，包括基体，基体底部的设有第一信号输入端口P1、第二接地端口P2、第三信号输出端口P3、第四接地端口P4和第五接地端口P5，基体内部设有电路层，所述的基体内部的电路层一共有七层，分别为：

第一层，在陶瓷介质基板上印制有三块相互绝缘金属平面导体，最大金属平面导体包含有第一层第一电容基片、第一层第二电容基片、第一层第三电容基片和第一层第四电容基片，第一层第二内部端点、第一层第四内部端点、第一层第五内部端点、第一层第六内部端点、第一层第七内部端点分别连接第三连接点柱、第七连接点柱、第四连接点柱、第五连接点柱、第二连接点柱，第一层第一内部端点、第一层第三内部端点连接第一连接点柱、第六连接点柱；

第二层，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第二层第一电容基片、第二层第二电容基片、第二层第三电容基片和第二层第四电容基片，且第二层第一内部端点、第二层第二内部端点、第二层第三内部端点、第二层第四内部端点连接第一连接点柱、第八连接点柱、第六连接点柱、第九连接点柱；

第三层，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第三层第一电容基片、第三层第二电容基片、第三层第三电容基片和第三层第二内部端点，且第三层第一内部端点、第三层第二内部端点、第三层第三内部端点、第三层第四内部端点分别连接第一连接点柱、第八连接点柱、第六连接点柱、第九连接点柱；

第四层，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第四层第一电感线圈、第四层第二电感线圈、第四层第三内部端点、第四层第六内部端点，且第四层第一内部端点、第四层第二内部端点、第四层第三内部端点、第四层第四内部端点、第四层第五内部端点、第四层第六内部端点分别连接第一连接点柱、第十连接点柱、第八连接点柱、第六连接点柱、第十一连接点柱、第九连接点柱；

第五层，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第五层第一电感线圈和第五层第二电感线圈，且第五层第一内部端点、第五层第二内部端点、第五层第三内部端点、第五层第四内部端点分别连接第十连接点柱、第八连接点柱、第十一连接点柱、第九连接点柱；

第六层，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第六层第一电感线圈和第六层第三内部端点，且第六层第一内部端点、第六层第二内部端点、第六层第三内部端点分别连接第八连接点柱、第十二连接点柱、第九连接点柱；

第七层，在陶瓷介质基板上印制有一块金属平面导体，为第七层第一电感线圈，且第七层第一内部端点、第七层第二内部端点分别连接到第九连接点柱、第十二连接点柱。

本发明的有益效果是：本发明以LTCC(低温共烧陶瓷)技术为基础，采用集总参数模型设计实现叠层片式低通滤波器的特殊电性能要求。本发明有效实现了低通滤波器的特性，且具有低损耗、高抑制、高可靠性、低成本和适合于大规模的生产等优点，另外还适应了新的电子元件集成化、小型化的发展趋势。

附图说明

图1为本发明新型叠层低通滤波器等效电路示意图；

图2为本发明新型叠层低通滤波器外观结构立体示意图；

图3为本发明新型叠层低通滤波器内部结构示意图；

图4为本发明端口与第一层之间点柱连接平面结构示意图

图5为本发明第一层电路平面结构示意图；

图6为本发明第一层与第二层之间点柱连接平面结构示意图；

图7为本发明第二层电路平面结构示意图；

图8为本发明第二层与第三层之间点柱连接平面结构示意图；

图9为本发明第三层电路平面结构示意图；

图10为本发明第三层与第四层之间点柱连接平面结构示意图；

图11为本发明第四层电路平面结构示意图；

图12为本发明第四层与第五层之间点柱连接平面结构示意图；

图13为本发明第五层电路平面结构示意图；

图14为本发明第五层与第六层之间点柱连接平面结构示意图；

图15为本发明第六层电路平面结构示意图；

图16为本发明第六层与第七层之间点柱连接平面结构示意图；

图17为本发明第七层电路平面结构示意图；

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

图1是叠层片式低通滤波器等效电路图。信号由①端口进入后至②端口输出，低通滤波器由电感L1、L2、L3和电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7构成，且L1和C5并联谐振在低通滤波器的阻带形成第一个传输零点，L2和C6并联谐振在低通滤波器的阻带形成第二个传输零点，L3和C7并联谐振在低通滤波器的阻带形成第三个传输零点，有效提高了低通滤波器的阻带衰减；

图2是叠层片式低通滤波器的外观结构，其中P1为信号的输入端、P3为信号的输出端、P2、P4、P5分别为第二接地端口、第四接地端口和第五接地端口。

从图3看出，本发明提供的叠层片式低通滤波器包括有第一层电路平面结构(1)、第二层电路平面结构(2)、第三层电路平面结构(3)、第四层电路平面结构(4)、第五层电路平面结构(5)、第六层电路平面结构(6)、第七层电路平面结构(7)；其中信号输入端P1、第二层第一电容基片(2-c1)、第三层第一电容基片(3-c5)与第四层第一电感线圈(4-L1)之间的通过第一连接点柱(8)连接；其中第五接地端口P5与第一层第二电容基片(1-c2)之间通过第二连接点柱(9)连接；其中第二接地端口P2与第一层第一电容基片(1-c1)之间通过第三连接点柱(10)连接；其中第二接地端口P2与第一层第一电容基片(1-c1)之间通过第四连接点柱(11)连接；其中第二接地端口P2与第一层第一电容基片(1-c1)之间通过第五连接点柱(12)连接；信号输出端P3与第二层第四电容基片(2-c4)与第四层第二电感线圈(4-L3)之间通过第六连接点柱(13)连接；其中第四接地端口P4与第一层第三电容基片(1-c3)之间通过第七连接点柱(14)连接；其中第二层第三电容基片(2-c3)、第五层第二电感线圈(5-L3)与第六层第一电感线圈(6-L2)之间通过第八连接点柱(15)连接；其中第二层第二电容基片(2-c2)、第三层第二电容基片(3-c6)、第四层第一电感线圈(4-L1)与第七层第一电感线圈(7-L2)之间通过第九连接点柱16连接；其中第四层第一电感线圈(4-L1)与第五层第一电感线圈5-L1之间通过第十连接点柱17连接；其中第四层第二电感线圈(4-L3)与第五层第二电感线圈(5-L3)之间的第十一连接点柱18连接；第六层第一电感线圈(6-L2)与第七层第一电感线圈(7-L2)之间通过第十二连接点柱(19)连接。

另外，电路中电感L1由第四层第一电感线圈(4-L1)与第五层第一电感线圈(5-L1)连接构成；电路中电感L2由第六层第一电感线圈(6-L2)与第七层第一电感线圈(7-L2)连接构成；电路中电感L3由第四层第二电感线圈(4-L3)与第五层第二电感线圈(5-L3)连接构成。电路中电容C1由第一层第一电容基片(1-c1)与第二层第一电容基片(2-c1)构成；电路中电容C2由第一层第二电容基片(1-c2)与第二层第二电容基片(2-c2)构成；电路中电容C3由第一层第三电容基片(1-c3)与第二层第三电容基片(2-c3)构成；电路中电容C4由第一层第四电容基片(1-c4)与第二层第四电容基片(2-c4)构成；电路中电容C5由第二层第二电容基片(2-c2)与第三层第一电容基片(3-c51)构成；电路中电容C6由第二层第三电容基片(2-c3)与第三层第二电容基片(3-c6)构成；电路中电容C7由第二层第三电容基片(2-c3)与第三层第三电容基片(3-c7)构成。

电路结构分布在陶瓷基体内部，电路结构一共有7层，其中每层结构如下：

第一层，请参照图4-6，在陶瓷介质基板上印制有三块相互绝缘金属平面导体，最大金属平面导体包含有第一层第一电容基片(1-c1)、第一层第二电容基片(1-c2)、第一层第三电容基片(1-c3)和第一层第四电容基片(1-c4)，第一层第二内部端点(1b)、第一层第四内部端点(1d)、第一层第五内部端点(1e)、第一层第六内部端点(1f)、第一层第七内部端点(1g)分别连接第三连接点柱(10)、第七连接点柱(14)、第四连接点柱(11)、第五连接点柱(12)、第二连接点柱(9)，第一层第一内部端点(1a)、第一层第三内部端点(1c)连接第一连接点柱(8)、第六连接点柱(13)；

第二层，请参照图7，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第二层第一电容基片(2-c1)、第二层第二电容基片(2-c2)、第二层第三电容基片(2-c3)和第二层第四电容基片(2-c4)，且第二层第一内部端点(2a)、第二层第二内部端点(2b)、第二层第三内部端点(2c)、第二层第四内部端点2d连接第一连接点柱(8)、第八连接点柱(15)、第六连接点柱(13)、第九连接点柱(16)。

第三层，请参照图9，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第三层第一电容基片(3-c51)、第三层第二电容基片(3-c6)、第三层第三电容基片(3-c7)和第三层第二内部端点(3b)，且第三层第一内部端点(3a)、第三层第二内部端点(3b)、第三层第三内部端点(3c)、第三层第四内部端点(3d)分别连接第一连接点柱(8)、第八连接点柱(15)、第六连接点柱(13)、第九连接点柱(16)。

第四层，请参照图11，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第四层第一电感线圈(4-L1)、第四层第二电感线圈(4-L3)、第四层第三内部端点(4c)、第四层第六内部端点(4f)，且第四层第一内部端点(4a)、第四层第二内部端点(4b)、第四层第三内部端点(4c)、第四层第四内部端点(4d)、第四层第五内部端点(4e)、第四层第六内部端点(4f)分别连接第一连接点柱(8)、第十连接点柱(17)、第八连接点柱(15)、第六连接点柱(13)、第十一连接点柱(18)、第九连接点柱(16)。

第五层，请参照图13，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第五层第一电感线圈(5-L1)和第五层第二电感线圈(5-L3)，且第五层第一内部端点(5a)、第五层第二内部端点(5b)、第五层第三内部端点(5c)、第五层第四内部端点(5d)分别连接第十连接点柱(17)、第八连接点柱(15)、第十一连接点柱(18)、第九连接点柱(16)。

第六层，请参照图15，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第六层第一电感线圈(6-L2)和第六层第三内部端点(6c)，且第六层第一内部端点(6a)、第六层第二内部端点(6b)、第六层第三内部端点(6c)分别连接第八连接点柱(15)、第十二连接点柱(19)、第九连接点柱(16)。

第七层，请参照图17，在陶瓷介质基板上印制有一块金属平面导体，为第七层第一电感线圈(7-L2)，且第七层第一内部端点(7a)、第七层第二内部端点(7b)分别连接到第九连接点柱(16)、第十二连接点柱(19)。

Claims (1)

1.一种叠层片式低通滤波器，包括基体，基体底部的设有第一信号输入端口P1、第二接地端口P2、第三信号输出端口P3、第四接地端口P4和第五接地端口P5，基体内部设有电路层，其特征在于：所述的基体内部的电路层一共有七层，分别为：

第一层，在陶瓷介质基板上印制有三块相互绝缘金属平面导体，最大金属平面导体包含有第一层第一电容基片、第一层第二电容基片、第一层第三电容基片和第一层第四电容基片，第一层第二内部端点、第一层第四内部端点、第一层第五内部端点、第一层第六内部端点、第一层第七内部端点分别连接第三连接点柱、第七连接点柱、第四连接点柱、第五连接点柱、第二连接点柱，第一层第一内部端点、第一层第三内部端点连接第一连接点柱、第六连接点柱；

第二层，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第二层第一电容基片、第二层第二电容基片、第二层第三电容基片和第二层第四电容基片，且第二层第一内部端点、第二层第二内部端点、第二层第三内部端点、第二层第四内部端点连接第一连接点柱、第八连接点柱、第六连接点柱、第九连接点柱；

第三层，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第三层第一电容基片、第三层第二电容基片、第三层第三电容基片和第三层第二内部端点，且第三层第一内部端点、第三层第二内部端点、第三层第三内部端点、第三层第四内部端点分别连接第一连接点柱、第八连接点柱、第六连接点柱、第九连接点柱；

第四层，在陶瓷介质基板上印制有四块相互绝缘金属平面导体，分别为第四层第一电感线圈、第四层第二电感线圈、第四层第三内部端点、第四层第六内部端点，且第四层第一内部端点、第四层第二内部端点、第四层第三内部端点、第四层第四内部端点、第四层第五内部端点、第四层第六内部端点分别连接第一连接点柱、第十连接点柱、第八连接点柱、第六连接点柱、第十一连接点柱、第九连接点柱；

第五层，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第五层第一电感线圈和第五层第二电感线圈，且第五层第一内部端点、第五层第二内部端点、第五层第三内部端点、第五层第四内部端点分别连接第十连接点柱、第八连接点柱、第十一连接点柱、第九连接点柱；

第六层，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第六层第一电感线圈和第六层第三内部端点，且第六层第一内部端点、第六层第二内部端点、第六层第三内部端点分别连接第八连接点柱、第十二连接点柱、第九连接点柱；

第七层，在陶瓷介质基板上印制有一块金属平面导体，为第七层第一电感线圈，且第七层第一内部端点、第七层第二内部端点分别连接到第九连接点柱、第十二连接点柱。

Images