一種三維雙模高性能帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三維雙模高性能帶通濾波器，涉及一種濾波器，包括輸入端口P1、第一輸入電感Lin1、第二輸入電感Lin2、第一串聯(lián)電感L1、第二串聯(lián)電感L2、第一帶狀線分布式諧振單元U1、第二帶狀線分布式諧振單元U2、第一串聯(lián)電容C1、第二串聯(lián)電容C2、第一輸出電感Lout1、第二輸出電感Lout2和輸出端口P2；采用多層低溫共燒陶瓷工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型具有頻率覆蓋廣、帶外抑制好、插損小、重量輕、體積小、可靠性高、電性能好、溫度穩(wěn)定性好、電性能批量一致性好、成本低、可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，適用于射頻、微波頻段的通信、衛(wèi)星通信等對(duì)體積、電性能、溫度穩(wěn)定性和可靠性有苛刻要求的場(chǎng)合和相應(yīng)的系統(tǒng)中。
【專利說(shuō)明】
一種三維雙模高性能帶通濾波器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種濾波器，尤其涉及一種三維雙模高性能帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信及國(guó)防電子系統(tǒng)的微型化的迅速發(fā)展，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的發(fā)展方向，對(duì)微波濾波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在一些國(guó)防尖端設(shè)備中，現(xiàn)在的使用頻段已經(jīng)相當(dāng)擁擠，所以衛(wèi)星通信等尖端設(shè)備向著毫米波波段發(fā)展，所以射頻、微波波段濾波器已經(jīng)成為該波段接收和發(fā)射支路中的關(guān)鍵電子部件，描述這種部件性能的主要指標(biāo)有:通帶工作頻率范圍、阻帶頻率范圍、通帶插入損耗、阻帶衰減、通帶輸入/輸出電壓駐波比、插入相移和時(shí)延頻率特性、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。
[0003]低溫共燒陶瓷是一種電子封裝技術(shù)，采用多層陶瓷技術(shù)，能夠?qū)o(wú)源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時(shí)也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無(wú)源/有源集成的功能模塊。LTCC技術(shù)在成本、集成封裝、布線線寬和線間距、低阻抗金屬化、設(shè)計(jì)多樣性和靈活性及高頻性能等方面都顯現(xiàn)出眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為無(wú)源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無(wú)源器件，散熱性好，可靠性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點(diǎn)，利用LTCC技術(shù)，可以很好的加工出尺寸小，精度高，緊密型好，損耗小的微波器件。由于LTCC技術(shù)具有三維立體集成優(yōu)勢(shì)，在微波頻段被廣泛用來(lái)制造各種微波無(wú)源元件，實(shí)現(xiàn)無(wú)源元件的高度集成。基于LTCC工藝的疊層技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)三維集成，從而使各種微型微波濾波器具有尺寸小、重量輕、性能優(yōu)、可靠性高、批量生產(chǎn)性能一致性好及低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)一種三維雙模高性能帶通濾波器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種三維雙模高性能帶通濾波器，采用新的濾波器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)雙通帶，高性能，體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低、溫度性能穩(wěn)定的雙模高性能帶通濾波器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種三維雙模高性能帶通濾波器，包括輸入端口 P1、第一輸入電感Linl、第二輸入電感Lin2、第一串聯(lián)電感L1、第二串聯(lián)電感L2、第一帶狀線分布式諧振單元Ul、第二帶狀線分布式諧振單元U2、第一串聯(lián)電容Cl、第二串聯(lián)電容C2、第一輸出電感Loutl、第二輸出電感Lout2和輸出端口 P2;輸入端口 Pl和輸出端口 P2分別位于所述一種三維雙模高性能帶通濾波器的左右兩側(cè)；
[0007]第一帶狀線分布式諧振單元Ul從上至下依次設(shè)有第一Z型電容層、第一帶狀線層、第二帶狀線層、第三帶狀線層、第二 Z型電容層，所述第一帶狀線分布式諧振單元Ul還包括帶狀線Al、帶狀線A2、帶狀線A3、帶狀線A4、帶狀線M1、帶狀線M2、帶狀線M3、帶狀線M4、帶狀線B1、帶狀線B2、帶狀線B3、帶狀線B4、第一 Z型電容Zl和第二 Z型電容Z2，第一 Z型電容Zl設(shè)于第一 Z型電容層上，第二 Z型電容Z2設(shè)于第二 Z型電容層上，所述帶狀線Al、所述帶狀線A2、所述帶狀線A3和所述帶狀線A4從左至右依次間隔設(shè)于第一帶狀線層上，帶狀線Ml設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線Ml位于帶狀線Al的正下方，帶狀線M2設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M2位于帶狀線A2的正下方，帶狀線M3設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M3位于帶狀線A3的正下方，帶狀線M4設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M4位于帶狀線A4的正下方，帶狀線BI設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線BI位于帶狀線Ml的正下方，帶狀線B2設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B2位于帶狀線M2的正下方，帶狀線B3設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B3位于帶狀線M3的正下方，帶狀線B4設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B4位于帶狀線M4的正下方；
[0008]第二帶狀線分布式諧振單元U2從上至下依次設(shè)有第三Z型電容層、第四帶狀線層、第五帶狀線層、第六帶狀線層、第四Z型電容層，所述第二帶狀線分布式諧振單元U2還包括帶狀線A5、帶狀線A6、帶狀線A7、帶狀線AS、帶狀線M5、帶狀線M6、帶狀線M7、帶狀線M8、帶狀線B5、帶狀線B6、帶狀線B7、帶狀線B8、第三Z型電容Z3和第四Z型電容Z4，第三Z型電容Z3設(shè)于第三Z型電容層上，第四Z型電容Z4設(shè)于第四Z型電容層上，所述帶狀線A5、所述帶狀線A6、所述帶狀線A7和所述帶狀線AS從左至右依次間隔設(shè)于第四帶狀線層上，帶狀線M5設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M5位于帶狀線A5的正下方，帶狀線M6設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M6位于帶狀線A6的正下方，帶狀線M7設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M7位于帶狀線A7的正下方，帶狀線M8設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M8位于帶狀線AS的正下方，帶狀線B5設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B5位于帶狀線M5的正下方，帶狀線B6設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B6位于帶狀線M6的正下方，帶狀線B7設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B7位于帶狀線M7的正下方，帶狀線B8設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B8位于帶狀線M8的正下方；
[0009]輸入端口Pl通過(guò)串聯(lián)在一起的第一串聯(lián)電感LI和第一輸入電感Linl連接帶狀線Ml;輸出端口 P2通過(guò)串聯(lián)在一起的第二串聯(lián)電感L2和第一輸出電感Loutl連接帶狀線M4;
[0010]輸入端口Pl通過(guò)串聯(lián)在一起的第一串聯(lián)電容Cl和第二輸入電感Lin2連接帶狀線M5;輸出端口 P2通過(guò)串聯(lián)在一起的第二串聯(lián)電容C2和第二輸出電感Lout2連接帶狀線M8。
[0011]所述一種三維雙模高性能帶通濾波器采用多層低溫共燒陶瓷工藝制成。
[0012]所述輸入端口Pl和所述輸出端口 P2均為共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的50歐姆阻抗端口。
[0013]本實(shí)用新型所述的一種三維雙模高性能帶通濾波器，其整體是由兩個(gè)不同頻段的帶通濾波器通過(guò)分別串聯(lián)電感和電容實(shí)現(xiàn)雙模通帶;本實(shí)用新型采用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，所帶來(lái)的顯著優(yōu)點(diǎn)是:(I)雙通帶帶內(nèi)平坦、通帶內(nèi)插損低；(2)雙通帶帶外陡峭；(3)體積小、重量輕、可靠性高；(4)電性能優(yōu)異，阻帶抑制高；(5)電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(6)成本低；(7)使用安裝方便，可以使用全自動(dòng)貼片機(jī)安裝和焊接。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的第一帶狀線分布式諧振單元Ul結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的第二帶狀線分布式諧振單元U2結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型一種三維雙模高性能帶通濾波器輸出端的幅頻特性曲線；
[0018]圖5是本實(shí)用新型一種三維雙模高性能帶通濾波器輸入輸出端口的駐波特性曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示的一種三維雙模高性能帶通濾波器，包括輸入端口P1、第一輸入電感Linl、第二輸入電感Lin2、第一串聯(lián)電感L1、第二串聯(lián)電感L2、第一帶狀線分布式諧振單元Ul、第二帶狀線分布式諧振單元U2、第一串聯(lián)電容Cl、第二串聯(lián)電容C2、第一輸出電感Lout 1、第二輸出電感Lout2和輸出端口 P2;輸入端口 Pl和輸出端口 P2分別位于所述一種三維雙模高性能帶通濾波器的左右兩側(cè)；
[0020]如圖2所示，第一帶狀線分布式諧振單元Ul從上至下依次設(shè)有第一Z型電容層、第一帶狀線層、第二帶狀線層、第三帶狀線層、第二 Z型電容層，所述第一帶狀線分布式諧振單元Ul還包括帶狀線Al、帶狀線A2、帶狀線A3、帶狀線A4、帶狀線M1、帶狀線M2、帶狀線M3、帶狀線M4、帶狀線B1、帶狀線B2、帶狀線B3、帶狀線B4、第一 Z型電容Zl和第二 Z型電容Z2，第一 Z型電容Zl設(shè)于第一 Z型電容層上，第二 Z型電容Z2設(shè)于第二 Z型電容層上，所述帶狀線Al、所述帶狀線A2、所述帶狀線A3和所述帶狀線A4從左至右依次間隔設(shè)于第一帶狀線層上，帶狀線Ml設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線Ml位于帶狀線Al的正下方，帶狀線M2設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M2位于帶狀線A2的正下方，帶狀線M3設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M3位于帶狀線A3的正下方，帶狀線M4設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M4位于帶狀線A4的正下方，帶狀線BI設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線BI位于帶狀線Ml的正下方，帶狀線B2設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B2位于帶狀線M2的正下方，帶狀線B3設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B3位于帶狀線M3的正下方，帶狀線B4設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B4位于帶狀線M4的正下方；
[0021]如圖3所示，第二帶狀線分布式諧振單元U2從上至下依次設(shè)有第三Z型電容層、第四帶狀線層、第五帶狀線層、第六帶狀線層、第四Z型電容層，所述第二帶狀線分布式諧振單元U2還包括帶狀線A5、帶狀線A6、帶狀線A7、帶狀線AS、帶狀線M5、帶狀線M6、帶狀線M7、帶狀線M8、帶狀線B5、帶狀線B6、帶狀線B7、帶狀線B8、第三Z型電容Z3和第四Z型電容Z4，第三Z型電容Z3設(shè)于第三Z型電容層上，第四Z型電容Z4設(shè)于第四Z型電容層上，所述帶狀線A5、所述帶狀線A6、所述帶狀線A7和所述帶狀線AS從左至右依次間隔設(shè)于第四帶狀線層上，帶狀線M5設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M5位于帶狀線A5的正下方，帶狀線M6設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M6位于帶狀線A6的正下方，帶狀線M7設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M7位于帶狀線A7的正下方，帶狀線M8設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M8位于帶狀線AS的正下方，帶狀線B5設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B5位于帶狀線M5的正下方，帶狀線B6設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B6位于帶狀線M6的正下方，帶狀線B7設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B7位于帶狀線M7的正下方，帶狀線B8設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B8位于帶狀線M8的正下方；
[0022]輸入端口Pl通過(guò)串聯(lián)在一起的第一串聯(lián)電感LI和第一輸入電感Linl連接帶狀線Ml;輸出端口 P2通過(guò)串聯(lián)在一起的第二串聯(lián)電感L2和第一輸出電感Loutl連接帶狀線M4;
[0023]輸入端口Pl通過(guò)串聯(lián)在一起的第一串聯(lián)電容Cl和第二輸入電感Lin2連接帶狀線M5;輸出端口 P2通過(guò)串聯(lián)在一起的第二串聯(lián)電容C2和第二輸出電感Lout2連接帶狀線M8。
[0024]所述一種三維雙模高性能帶通濾波器采用多層低溫共燒陶瓷工藝制成。
[0025]所述輸入端口Pl和所述輸出端口 P2均為共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的50歐姆阻抗端口。
[0026]本實(shí)用新型所述的一種三維雙模高性能帶通濾波器，在雙模的設(shè)計(jì)上，通過(guò)兩個(gè)不同頻段的帶通濾波器分別串聯(lián)電感、電容實(shí)現(xiàn)雙通帶。
[0027]本實(shí)用新型所述的一種三維雙模高性能帶通濾波器，由于是采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)，其低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約900°C溫度下燒結(jié)而成，所以具有非常高的可靠性和溫度穩(wěn)定性，由于結(jié)構(gòu)采用三維立體集成和多層折疊結(jié)構(gòu)以及外表面金屬屏蔽實(shí)現(xiàn)接地和封裝，從而使體積大幅減小。
[0028]本實(shí)用新型所述的一種三維雙模高性能帶通濾波器，尺寸僅為5mmX5mmX 1.5mm，其性能如圖4和圖5所示，通帶為2.2GHz?2.4GHz、3.5GHz?3.9GHz，通帶內(nèi)最小插入損耗為1.5dB，輸入端口回波損耗均優(yōu)于15dB，帶外抑制較好，輸入輸出端口駐波比優(yōu)于1.4。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三維雙模高性能帶通濾波器，其特征在于:包括輸入端口Pl、第一輸入電感Linl、第二輸入電感Lin2、第一串聯(lián)電感L1、第二串聯(lián)電感L2、第一帶狀線分布式諧振單元Ul、第二帶狀線分布式諧振單元U2、第一串聯(lián)電容Cl、第二串聯(lián)電容C2、第一輸出電感Lout 1、第二輸出電感Lout2和輸出端口 P2;輸入端口 Pl和輸出端口 P2分別位于所述一種三維雙模高性能帶通濾波器的左右兩側(cè)； 第一帶狀線分布式諧振單元Ul從上至下依次設(shè)有第一 Z型電容層、第一帶狀線層、第二帶狀線層、第三帶狀線層、第二 Z型電容層，所述第一帶狀線分布式諧振單元Ul還包括帶狀線Al、帶狀線A2、帶狀線A3、帶狀線A4、帶狀線Ml、帶狀線M2、帶狀線M3、帶狀線M4、帶狀線B1、帶狀線B2、帶狀線B3、帶狀線B4、第一 Z型電容Zl和第二 Z型電容Z2，第一 Z型電容Zl設(shè)于第一Z型電容層上，第二 Z型電容Z2設(shè)于第二 Z型電容層上，所述帶狀線Al、所述帶狀線A2、所述帶狀線A3和所述帶狀線A4從左至右依次間隔設(shè)于第一帶狀線層上，帶狀線Ml設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線Ml位于帶狀線Al的正下方，帶狀線M2設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M2位于帶狀線A2的正下方，帶狀線M3設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M3位于帶狀線A3的正下方，帶狀線M4設(shè)于第二帶狀線層上，并且所述帶狀線M4位于帶狀線A4的正下方，帶狀線BI設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線BI位于帶狀線Ml的正下方，帶狀線B2設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B2位于帶狀線M2的正下方，帶狀線B3設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B3位于帶狀線M3的正下方，帶狀線B4設(shè)于第三帶狀線層上，并且所述帶狀線B4位于帶狀線M4的正下方； 第二帶狀線分布式諧振單元U2從上至下依次設(shè)有第三Z型電容層、第四帶狀線層、第五帶狀線層、第六帶狀線層、第四Z型電容層，所述第二帶狀線分布式諧振單元U2還包括帶狀線A5、帶狀線A6、帶狀線A7、帶狀線AS、帶狀線M5、帶狀線M6、帶狀線M7、帶狀線M8、帶狀線B5、帶狀線B6、帶狀線B7、帶狀線B8、第三Z型電容Z3和第四Z型電容Z4，第三Z型電容Z3設(shè)于第三Z型電容層上，第四Z型電容Z4設(shè)于第四Z型電容層上，所述帶狀線A5、所述帶狀線A6、所述帶狀線A7和所述帶狀線AS從左至右依次間隔設(shè)于第四帶狀線層上，帶狀線M5設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M5位于帶狀線A5的正下方，帶狀線M6設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M6位于帶狀線A6的正下方，帶狀線M7設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M7位于帶狀線A7的正下方，帶狀線M8設(shè)于第五帶狀線層上，并且所述帶狀線M8位于帶狀線AS的正下方，帶狀線B5設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B5位于帶狀線M5的正下方，帶狀線B6設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B6位于帶狀線M6的正下方，帶狀線B7設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B7位于帶狀線M7的正下方，帶狀線B8設(shè)于第六帶狀線層上，并且所述帶狀線B8位于帶狀線M8的正下方； 輸入端口 Pl通過(guò)串聯(lián)在一起的第一串聯(lián)電感LI和第一輸入電感Linl連接帶狀線Ml;輸出端口 P2通過(guò)串聯(lián)在一起的第二串聯(lián)電感L2和第一輸出電感Loutl連接帶狀線M4; 輸入端口 Pl通過(guò)串聯(lián)在一起的第一串聯(lián)電容Cl和第二輸入電感Lin2連接帶狀線M5;輸出端口 P2通過(guò)串聯(lián)在一起的第二串聯(lián)電容C2和第二輸出電感Lout2連接帶狀線M8。2.如權(quán)利要求1所述的一種三維雙模高性能帶通濾波器，其特征在于:所述一種三維雙模高性能帶通濾波器采用多層低溫共燒陶瓷工藝制成。3.如權(quán)利要求1所述的一種三維雙模高性能帶通濾波器，其特征在于:所述輸入端口Pl和所述輸出端口 P2均為共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的50歐姆阻抗端口。
【文檔編號(hào)】H01P1/213GK205564924SQ201620331081
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】戴永勝, 陳相治
【申請(qǐng)人】戴永勝, 陳相治