專利名稱：一種新型ltcc微波帶通濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型公開一種貼片式濾波器，特別是一種適用于各種手持終端通信系統中，包括藍牙系統和無線局域網(WLAN)系統中的超小型貼片式微波帶通濾波器。
背景技術：
在無線通信系統中，微波帶通濾波器是非常重要的元件之一，它能夠抑制工作 頻率范圍以外的諧波信號，而工作頻率范圍內的信號損耗小。帶通濾波器元件的小型化 是無線通信系統不可阻擋的趨勢，傳統的濾波器已經逐步不能滿足人們的要求。LTCC技 術的出現，為天線小型化的發展提供了重要的支持。從之前LTCC帶通濾波器3225尺寸 (3. 2mm*2. 5mm)到后來的 3216 尺寸(3. 2mm* 1. 6mm)，再到 2012 尺寸(2. 0mm* 1. 2mm)，每一步 新的小型化方案都給LTCC產業帶來新的挑戰，為了提高LTCC帶通濾波器的性能，提高LTCC 帶通濾波器的帶外抑制，就要增加LTCC帶通濾波器的帶外傳輸零點，不僅要保持性能不受 影響，又要減小元件的尺寸。
發明內容針對上述提到的現有技術中的微波帶通濾波器體積大的缺點，本實用新型提供采 用LTCC技術生產的小型化微波帶通濾波器。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是一種新型LTCC微波帶通濾波器， 濾波器包括基體和設置在基體內的電路層，基體外側設有第一輸入\輸出端頭、第二輸入 \輸出端頭和接地端頭，各電路層平行設置，電路層依次包括第一層，一個平板狀金屬導電體；第二層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，與第一層中的金屬導電體形成兩個 串聯連接的電容，第二層中的兩個平板狀金屬導電體分別與一個輸入\輸出端頭電連接；第三層，兩個相互連接的螺旋狀金屬導電體，兩個螺旋狀金屬導電體關于連接點 對稱分布，形成兩個相互連接的電感；第四層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，分別通過導電柱與第三層中的一個 螺旋狀金屬導電體相連接起來；第五層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，與第四層的金屬導電體形成兩個并 聯電容，第五層中的兩個平板狀金屬導電體分別與一個輸入\輸出端頭電連接；第六層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，第六層中的兩個金屬導電體分別通 過導電柱與第四層中的一個金屬導電體電連接；第七層，一個的平板狀金屬導電體，與接地端頭電連接，并分別與第六層中的兩個 平板狀金屬導電體形成一個電容。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括所述的第一輸入\輸出端頭和第二輸入\輸出端頭分別設置在基體兩端。所述的接地端頭設置在基體中間位置。[0015]所述的接地端頭在基體兩側各設有一個。所述的第七層中的金屬導電體呈軸對稱形，分別與兩側接地端頭電連接。本實用新型的有益效果是本實用新型采用LTCC技術，不但節省了生產時間，降 低了成本，而且電介質不易氧化，不需要電鍍保護，大幅度的減小了電路的尺寸。下面將結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。
圖1為本實用新型立體結構示意圖。圖2為本實用新型內部結構示意圖。圖3為本實用新型等效電路圖。圖4為本實用新型第一層電路層結構示意圖。圖5為本實用新型第二層電路層結構示意圖。圖6為本實用新型第三層電路層結構示意圖。圖7為本實用新型第四層電路層結構示意圖。圖8為本實用新型第五層電路層結構示意圖。圖9為本實用新型第六層電路層結構示意圖。圖10為本實用新型第七層電路層結構示意圖。圖中，1-第一電容基片，2-第二電容基片，3-第三電容基片，4-第一電感基片， 5_第二電感基片，6-第四電容基片，7-第五電容基片，8-第六電容基片，9-第七電容基片， 10-第八電容基片，11-第九電容基片，12-接地電容基片，13-第一金屬導體柱，14-第二金 屬導體柱，15-第三金屬導體柱，16-第四金屬導體柱，17-基體，20-第一輸入/輸出端頭， 21-標示，22-第一接地端頭，23-第二接地端頭，24-第二輸入/輸出端頭。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同 或近似的，均在本實用新型保護范圍之內。請參看附圖3，本實用新型等效電路主體為兩組串聯連接的濾波單元，第一濾波單 元中包括并聯連接的電感Ll和電容Cl，第二濾波單元中包括電感L2和電容C2，第一濾波 單元和第二濾波單元的公共端接地，第一濾波單元通過電容CCl與第一輸入\輸出端連接， 第二濾波單元通過電容CC2與第二輸入\輸出端連接，第一輸入\輸出端和第二輸入\輸 出端之間連接有電容C。其中，電容CCl和電容CC2是輸入/輸出耦合電容，電容C是交叉 耦合電容，電容Cl和電容C2是兩個接地電容。低溫陶瓷共燒技術(即LTCC)是指在溫度低于1000°C，可以采用高導電率的金、 銀、銅等金屬作為導電介質，所有的電路被層疊在一起進行一次性燒結。請參看附圖1，本實用新型主要包括基體17和設置在基體17內的設置在基體內的 電路層，本實施例中，基體17采用相對介電常數比較高(7 15)的陶瓷介質材料制成，基 體17外側設有第一輸入\輸出端頭20、第二輸入\輸出端頭24和接地端頭，本實施例中， 第一輸入\輸出端頭20和第二輸入\輸出端頭24分別設置在基體17兩端，接地端頭設置 在基體17中間位置，兩側各設有一個，呈對稱分布，分別為第一接地端頭22和第二接地端頭23。本實施例中，基體17內的各電路層平行設置，請參看附圖2和附圖4至附圖10，電 路層依次包括請結合參看附圖2和附圖4，第一層為一個平板狀金屬導電體，即第一電容基片1， 其利用絲網印刷技術印制在陶瓷介質基板上；請結合參看附圖2和附圖5，第二層為兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，即第二 電容基片2和第三電容基片3，第二電容基片2和第三電容基片3分別與第一層中的第一 電容基片1形成兩個串聯連接的電容，兩個串聯連接的電容即為等效電路圖中的電容C，第 二層中的兩個平板狀金屬導電體分別與第一輸入\輸出端頭20和第二輸入\輸出端頭24 電連接，本層中的兩塊電容基片之間還存在互耦的小電容，對本實用新型的性能有一定影 響；請結合參看附圖2和附圖6，第三層為兩個相互連接的平面螺旋狀金屬導電體，即 第一電感基片4和第二電感基片5，第一電感基片4和第二電感基片5外側端相互連接，第 一電感基片4和第二電感基片5關于連接點呈對稱分布，形成兩個相互連接的電感，即為等 效電路圖中的電感Ll和電感L2，本層中的兩個電感基片間耦合是對空間耦合量M的貢獻， 對LTCC濾波器的工作頻率有決定性的作用；請結合參看附圖2和附圖7，第四層為兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，即為第 四電容基片6和第五電容基片7，第四電容基片6通過第三金屬導電柱15與第一電感基片 4的內側端電連接，第五電容基片7通過第四金屬導電柱16與第二電感基片5的內側端電 連接；請結合參看附圖2和附圖8，第五層為兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，即為第 六電容基片8和第七電容基片9，第六電容基片8與第一輸入\輸出端頭20電連接，第七電 容基片9與第二輸入\輸出端頭24電連接，第六電容基片8與第四層的第四電容基片6形 成電容，即為等效電路圖中的電容CC1，第七電容基片9與第四層的第五電容基片7形成電 容，即為等效電路圖中的電容CC2，；請結合參看附圖2和附圖9，第六層為兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，即第八 電容基片10和第九電容基片11，第八電容基片10通過第一金屬導體柱13與第四層的第 四電容基片6電連接，第九電容基片11通過第二金屬導體住14與第四層的第二電感基片 5電連接；請結合參看附圖2和附圖10，第七層為一個的平板狀金屬導電體，即第十電容基 片12，第十電容基片12分別與第一接地端頭22和第二接地端頭23電連接，第十電容基片 12與第六層中的第八電容基片10形成電容，即為電容Cl，第十電容基片12與第六層中的 第九電容基片11形成電容，即為電容C2。本實施例中，第一輸入\輸出端頭20和第二輸入\輸出端頭24都是采用導電漿 料浸沾以及進行電鍍上錫，第一接地端頭22和第二接地端頭23是采用導電漿料印刷以及 進行電鍍上錫，一半保證其的導電性和容易焊接。本實施例中，基體17表面上設有標示21， 用來識別產品結構的底面和正面，標示21采用特殊顏色的釉料印刷并與LTCC帶通濾波器 一起共燒成型的。為了保證本實用新型中第一接地端頭22和第二接地端頭23的焊接性， 在本實用新型的上表面和下表面留有突出部分。本實用新型中的常規平板電容(金屬_絕緣層_金屬)的大小決定于平板的面積大小、絕緣介質層的相對介電常數的大小，以及兩個平板間的距離。平板面積越大，電容越大；相對介電常數越大，電容越大；平板距離越小，電容愈大。本實用新型中的第一電感基 片4和第二電感基片5兩個螺旋金屬導體線形成兩個互耦的電感，這兩個電感互相耦合形 成空間電磁耦合是本實用新型帶內能量耦合的關鍵，決定著通帶內的插入損耗。可以通過 調節兩個耦合線圈間的距離來調節空間電磁耦合量，使其能夠在工作頻率范圍內形成空間 耦合諧振。 本實用新型可通過調節各個電容基片的長和寬來調整電容的大小，兩個平面電感為本實用新型耦合能量的主體，決定了濾波器的中心工作頻率。本實用新型可取代傳統濾 波器而廣泛應用于通信等領域。
權利要求一種新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的濾波器包括基體和設置在基體內的電路層，基體外側設有第一輸入\輸出端頭、第二輸入\輸出端頭和接地端頭，各電路層平行設置，電路層依次包括第一層，一個平板狀金屬導電體；第二層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，與第一層中的金屬導電體形成兩個串聯連接的電容，第二層中的兩個平板狀金屬導電體分別與一個輸入\輸出端頭電連接；第三層，兩個相互連接的螺旋狀金屬導電體，兩個螺旋狀金屬導電體關于連接點對稱分布，形成兩個相互連接的電感；第四層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，分別通過導電柱與第三層中的一個螺旋狀金屬導電體相連接起來；第五層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，與第四層的金屬導電體形成兩個并聯電容，第五層中的兩個平板狀金屬導電體分別與一個輸入\輸出端頭電連接；第六層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導電體，第六層中的兩個金屬導電體分別通過導電柱與第四層中的一個金屬導電體電連接；第七層，一個的平板狀金屬導電體，與接地端頭電連接，并分別與第六層中的兩個平板狀金屬導電體形成一個電容。
2.根據權利要求1所述的新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的第一輸入\輸 出端頭和第二輸入\輸出端頭分別設置在基體兩端。
3.根據權利要求1所述的新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的接地端頭設置 在基體中間位置。
4.根據權利要求1所述的新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的接地端頭在基 體兩側各設有一個。
5.根據權利要求4所述的新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的第七層中的金 屬導電體呈軸對稱形，分別與兩側接地端頭電連接。
專利摘要本實用新型公開一種適用于各種手持終端通信系統中，包括藍牙系統和無線局域網(WLAN)系統中的超小型新型LTCC微波帶通濾波器，濾波器包括基體和設置在基體內的電路層，基體外側設有第一輸入\輸出端頭、第二輸入\輸出端頭和接地端頭，各電路層平行設置，形成電感和板間電容。本實用新型采用LTCC技術，不但節省了生產時間，降低了成本，而且電介質不易氧化，不需要電鍍保護，大幅度的減小了電路的尺寸。
文檔編號H01P1/20GK201562743SQ200920179320
公開日2010年8月25日 申請日期2009年9月19日 優先權日2009年9月19日
發明者梁啟新 申請人:深圳市麥捷微電子科技股份有限公司