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、第一串聯電感L1、第二串聯電感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、第一串聯電容C1、第二串聯電容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實現。本實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、溫度穩定性好、電性能批量一致性好、成本低、可大批量生產等優點，適用于射頻、微波頻段的通信、衛星通信等對體積、電性能、溫度穩定性和可靠性有苛刻要求的場合和相應的系統中。
【專利說明】
一種三維雙模高性能帶通濾波器
技術領域
[0001]本實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】
[0002]近年來，隨著移動通信、衛星通信及國防電子系統的微型化的迅速發展，高性能、低成本和小型化已經成為目前微波/射頻領域的發展方向，對微波濾波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在一些國防尖端設備中，現在的使用頻段已經相當擁擠，所以衛星通信等尖端設備向著毫米波波段發展，所以射頻、微波波段濾波器已經成為該波段接收和發射支路中的關鍵電子部件，描述這種部件性能的主要指標有: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、插入相移和時延頻率特性、溫度穩定性、體積、重量、可靠性等。
[0003]低溫共燒陶瓷是一種電子封裝技術，采用多層陶瓷技術，能夠將無源元件內置于介質基板內部，同時也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無源/有源集成的功能模塊。LTCC技術在成本、集成封裝、布線線寬和線間距、低阻抗金屬化、設計多樣性和靈活性及高頻性能等方面都顯現出眾多優點，已成為無源集成的主流技術。其具有高Q值，便于內嵌無源器件，散熱性好，可靠性高，耐高溫，沖震等優點，利用LTCC技術，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技術具有三維立體集成優勢，在微波頻段被廣泛用來制造各種微波無源元件，實現無源元件的高度集成。基于LTCC工藝的疊層技術，可以實現三維集成，從而使各種微型微波濾波器具有尺寸小、重量輕、性能優、可靠性高、批量生產性能一致性好及低成本等諸多優點，利用其三維集成結構特點，可以實現一種三維雙模高性能帶通濾波器。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種三維雙模高性能帶通濾波器，采用新的濾波器結構，實現雙通帶，高性能，體積小、重量輕、可靠性高、電性能優異、結構簡單、成品率高、批量一致性好、造價低、溫度性能穩定的雙模高性能帶通濾波器。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[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、第一串聯電感L1、第二串聯電感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、第一串聯電容Cl、第二串聯電容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；
[0007]第一帶狀線分布式諧振單元Ul從上至下依次設有第一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設于第一 Z型電容層上，第二 Z型電容Z2設于第二 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于第一帶狀線層上，帶狀線Ml設于第二帶狀線層上，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設于第三Z型電容層上，第四Z型電容Z4設于第四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于第四帶狀線層上，帶狀線M5設于第五帶狀線層上，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通過串聯在一起的第一串聯電感LI和第一輸入電感Linl連接帶狀線Ml;輸出端口 P2通過串聯在一起的第二串聯電感L2和第一輸出電感Loutl連接帶狀線M4;
[0010]輸入端口Pl通過串聯在一起的第一串聯電容Cl和第二輸入電感Lin2連接帶狀線M5;輸出端口 P2通過串聯在一起的第二串聯電容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均為共面波導結構的50歐姆阻抗端口。
[0013]本實用新型所述的一種三維雙模高性能帶通濾波器，其整體是由兩個不同頻段的帶通濾波器通過分別串聯電感和電容實現雙模通帶;本實用新型采用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，所帶來的顯著優點是:(I)雙通帶帶內平坦、通帶內插損低；(2)雙通帶帶外陡峭；(3)體積小、重量輕、可靠性高；(4)電性能優異，阻帶抑制高；(5)電路實現結構簡單，可實現大批量生產；(6)成本低；(7)使用安裝方便，可以使用全自動貼片機安裝和焊接。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0015]圖2是本實用新型的第一帶狀線分布式諧振單元Ul結構示意圖；
[0016]圖3是本實用新型的第二帶狀線分布式諧振單元U2結構示意圖；
[0017]圖4是本實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、第一串聯電感L1、第二串聯電感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、第一串聯電容Cl、第二串聯電容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；
[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設于第一 Z型電容層上，第二 Z型電容Z2設于第二 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于第一帶狀線層上，帶狀線Ml設于第二帶狀線層上，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設于第三Z型電容層上，第四Z型電容Z4設于第四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于第四帶狀線層上，帶狀線M5設于第五帶狀線層上，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通過串聯在一起的第一串聯電感LI和第一輸入電感Linl連接帶狀線Ml;輸出端口 P2通過串聯在一起的第二串聯電感L2和第一輸出電感Loutl連接帶狀線M4;
[0023]輸入端口Pl通過串聯在一起的第一串聯電容Cl和第二輸入電感Lin2連接帶狀線M5;輸出端口 P2通過串聯在一起的第二串聯電容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均為共面波導結構的50歐姆阻抗端口。
[0026]本實用新型所述的一種三維雙模高性能帶通濾波器，在雙模的設計上，通過兩個不同頻段的帶通濾波器分別串聯電感、電容實現雙通帶。
[0027]本實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現，其低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約900°C溫度下燒結而成，所以具有非常高的可靠性和溫度穩定性，由于結構采用三維立體集成和多層折疊結構以及外表面金屬屏蔽實現接地和封裝，從而使體積大幅減小。
[0028]本實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，通帶內最小插入損耗為1.5dB，輸入端口回波損耗均優于15dB，帶外抑制較好，輸入輸出端口駐波比優于1.4。
【主權項】
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、第一串聯電感L1、第二串聯電感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、第一串聯電容Cl、第二串聯電容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； 第一帶狀線分布式諧振單元Ul從上至下依次設有第一 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設于第一Z型電容層上，第二 Z型電容Z2設于第二 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于第一帶狀線層上，帶狀線Ml設于第二帶狀線層上，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設于第三Z型電容層上，第四Z型電容Z4設于第四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于第四帶狀線層上，帶狀線M5設于第五帶狀線層上，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通過串聯在一起的第一串聯電感LI和第一輸入電感Linl連接帶狀線Ml;輸出端口 P2通過串聯在一起的第二串聯電感L2和第一輸出電感Loutl連接帶狀線M4; 輸入端口 Pl通過串聯在一起的第一串聯電容Cl和第二輸入電感Lin2連接帶狀線M5;輸出端口 P2通過串聯在一起的第二串聯電容C2和第二輸出電感Lout2連接帶狀線M8。2.如權利要求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均為共面波導結構的50歐姆阻抗端口。
【文檔編號】H01P1/213GK205564924SQ201620331081
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月19日
【發明人】戴永勝, 陳相治
【申請人】戴永勝, 陳相治