專利名稱：高通濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型關于一種高通濾波器，尤指一種可通過電感電容效應，以在射頻線路上產生高頻率端具有低插入損耗(insertion loss)及低頻率端具有高阻隔(rejection) 功能而形成高通效果的濾波器。
背景技術：
在射頻無線通訊產品中，濾波器是主要的被動元件之一，濾波器的規格因產品特性要求而異，傳統的高通濾波器設計一般都是由幾個電感及電容所組成，假設Fl為要通過的頻率，F2為要阻隔的頻率，Af = F1-F2 = D ；而其高通濾波器D/F1 = 5%時，要達到-20dB的阻隔效果，必須花上一段時間調測，插入損耗也比較大，因此造成生產時量產的瓶頸，同時人工成本的增加，使產品降低了市場競爭力。再言之，傳統的高通濾波器以2級或2級以上的電感及電容的被動元件所組成的電路組(circuit unit)耦合串接以達到高信號阻絕的效應。由于用于組成電路的電感及電容值有精確度偏差，所以在量產中，須要有調測的程序，以確定其特性能符合制定的規格。 請參考圖9所示，其顯示一高通濾波器的阻絕規格的說明示意圖，其中Fl代表該高通濾波器的最低通過頻率，即在該頻率Fl以上的信號須無衰減通過；其中F2代表該高通濾波器的阻隔頻率，而在該阻隔頻率F2以下的信號須以規格強度衰減；為要達到D/F1 = 5%及信號衰減度為_20dB的阻隔效果，必須花上一段時間調測，插入損耗也比較大，因此造成生產時量產的瓶頸，同時人工成本的增加，使產品降低了市場競爭力。本案發明人乃覺得有進一步設計無須花時間調測且具有高阻隔(rejection)功能的高通濾波器的需要，。因此本實用新型即針對先前技術及根據本案發明人擁有的第 569531號發明專利進一步改進，以使本案的高通濾波器得在射頻線路上產生高頻率端具有低插入損耗(insertion loss)及低頻率端具有高阻隔(rejection)外來電磁波干擾功能而形成高通效果的濾波器，以滿足目前及未來應用上的功能需求。
發明內容本實用新型的主要目的乃在于提供一種高通濾波器，供可應用于射頻無線通訊線路上而具有高通濾波效果，其主要包含一本體，其由介電材料所構成，可經由成型、壓制、 燒結、機械加工等工序以完成符合產品規格設計的外型尺寸；電極，其在本體的外端面披覆金屬層以形成，其中除前端面外，其余各端面可以依特性需求而分別被覆金屬層；及信號輸入輸出端，其設置于本體的一面上，其與前端面相連外，其余周圍與其他金屬層隔離；藉此， 本實用新型的高通濾波器通過上述結構所產生的電感電容效應，以建構成特殊的被動元件電路，可達成無須調測及高阻隔(rejection)功能的使用功效。此外，本實用新型的高通濾波器的本體結構可以設計成2級或2級以上的高通濾波器。本實用新型提供了一種一種高通濾波器，其包含
3[0008]一本體，其是以介質材料構成的矩形體，具有頂、底、左、右、前及后端面，且該本體的前、后兩端面之間設有二平行且對稱排列穿過該本體內部的穿孔；一外電極，其是利用金屬化技術在該本體的頂端面的一部分外表面上、底端面及后端面的外表面上布設一相連接的金屬膜層而形成；其中該底端面的外電極并通過一設在前端面的微帶線以由該前端面的底緣向上延伸至該前端面的中間高度部位處；又該后端面的中間部位且在二穿孔之間設具一無金屬膜層被覆的長條區帶；一內電極，其是利用金屬化技術在該本體內部的二穿孔的內表面上布設一金屬膜層而形成，且該內電極在后端面與該外電極連接；一信號輸入端及一信號輸出端，其是用以與外部線路連通供輸入或輸出信號，該信號輸入端及信號輸出端二者之間以一間距隔離而對稱設在該本體的頂端面上，并與該本體的頂端面所設的該外電極隔離；又該信號輸入端及信號輸出端各利用一微帶線分別連接至該內電極。實施時，該本體的介質材料的介電常數是2至200之間。實施時，該本體是利用車床制造、銑床制造、壓模制造、陶瓷燒結制造之中一種方式制成。實施時，該外電極是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結之中一種方式以在該本體的端面上形成一金屬膜層而構成。實施時，該外電極的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成。實施時，該內電極是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結之中一種方式以在該本體內部的二穿孔的內表面上形成一金屬膜層而構成。實施時，該內電極的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成。實施時，該微帶線是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結、金屬薄膜線之中一種方式以在該本體的端面上形成一金屬薄膜線而構成。實施時，該微帶線的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成。為達成本實用新型的上述目的，本實用新型的高通濾波器的本體結構由陶瓷氧化物燒結而成，體積小，表面被覆金屬層，依產品規格設計外型尺寸，量產時根據設計尺寸精度，經由簡單的測試即可達到所需規格；又產品可以通過編帶包裝，使用者可以很容易的利用自動貼片組裝生產而無須調測，大大的提高產能；同時，本實用新型的高通濾波器的特性在D/F1 = 5%，很容易達到-20dB的阻隔效果；高頻率端具有低插入損耗(insertion loss)約-1. OdB左右及高的回波損耗(return loss)-IOdB以下。本實用新型的高通濾波器由本體、內電極、外電極、信號輸入輸出端、微帶線所組成，該本體由一介電材料(dielectric material)所構成，本體的頂端面設置有信號輸入輸出端，并由輸入輸出端延伸至本體內部的內孔電極，而外電極被覆于本體的頂端面、底端面及后端面；本體的前端面則利用微帶線將內電極與信號輸入輸出端相連接，中間微帶線與底本體的面電極相連，更言之，本實用新型高通濾波器的本體利用介質材料構成一矩形本體，且本體內部設有二分開且平行的前后向穿孔(設計成2級的高通濾波器)，而于該矩形本體的頂端面、底端面及后端面上布設一相連接的金屬膜層以形成一外電極，其中該底端面的外電極并藉一金屬微帶線以由該前端面的底緣向上延伸至前端面的中間高度部位；又于該本體內部的前后向穿孔內面布設一金屬膜層以形成一內電極，且該內電極延伸至該本體的后端面而與該外電極連接，又后端面的中間部位，即二穿孔之間，設具一無金屬膜層被覆的長條區帶；又于該本體的頂端面上對稱設置一信號輸入端及一信號輸出端，且該信號輸入端及輸出端二者間以一適當間距隔離并與該外電極隔離，且各利用一微帶線分別對應連接至本體內部的一穿孔內的內電極；則通過該內電極以產生等效電感及等效電容效應，并通過該信號輸入、輸出端以產生寄生電容效應，使本實用新型的高通濾波器得建構成特殊的被動元件電路，藉以達成無須花時間調測及具高阻隔(rejection)功能的使用功效。
圖1是本實用新型高通濾波器一實施例的立體示意圖。圖2是圖1實施例的前端面示意圖。圖3是圖1實施例的后端面示意圖。圖4是圖1實施例的頂端面示意圖。圖5是圖1實施例的底端面示意圖。圖6是圖1實施例的左端面示意圖。圖7是圖1實施例的右端面示意圖。圖8是本實用新型高通濾波器的等效電路示意圖。圖9是顯示一高通濾波器的阻絕規格的說明示意圖。附圖標記說明高通濾波器-1 ；本體-10 ；頂端面-11 ；底端面-12 ；左端面_13 ；右端面-14 ；前端面-15 ；后端面-16 ；穿孔-17、18 ；長條區帶-19 ；外電極-20 ；內電極-30 ；信號輸入端-40 ；信號輸出端-50 ；微帶線-60 ；底緣-61 ；頂緣-62 ；微帶線-70 ；頂緣-71 ；底緣-72 ；Li、L2-電感；Cl、C2-電容；C3-寄生電容。
具體實施方式
請參考圖1至圖7所示，其分別是本實用新型高通濾波器一實施例的立體示意圖及其前、后、頂、底、左、右端面示意圖。本實用新型的高通濾波器1主要包含一本體10、一外電極20、一內電極30、一信號輸入端40及一信號輸出端50。該本體10是以介質材料構成，該介質材料的介電常數可針對產品應用上的功能需求而加以設計，如使用介電常數2至200之間的介質材料但不限制，又本體10的外型尺寸可依產品規格而精確設計。本實施例的本體10設計成一扁平狀矩形體如圖1至圖7所示但不限制，其具有一頂端面11、一底端面12、一左端面13、一右端面14、一前端面15及一后端面16，而矩形體的設計有利于高通濾波器1的規格的控制及設定；又該本體可利用車床制造、銑床制造、壓模制造、陶瓷燒結制造之中一種方式制成。本實施例的本體10的前端面11與后端面16之間設有二平行對稱排列且穿過該本體10內部的穿孔17、18 ；本實施例的穿孔17、18是一圓形穿孔如如圖1至圖5所示但不限制。該外電極20利用金屬化技術而在該本體10的頂端面11的一部分外表面上，以及底端面12、后端面16的外表面上布設一相連接的金屬膜層而形成；該外電極20的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成，并可利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結之中一種方式以在該本體10的頂端面11、底端面12及后端面16上形成一金屬膜層以構成該外電極20。又參考圖3所示，該后端面的中間部位，即二穿孔17、18之間，設具一無金屬膜層被覆的長條區帶19。又，設在該底端面12的外電極20可通過一設在前端面11的微帶線60以由該前端面11的底緣向上延伸至該前端面11的中間高度部位處如圖1、圖2所示，即該微帶線60的底緣61連接至該底端面12的外電極20，并使該微帶線60的頂緣62 延伸至該前端面11的中間高度部位處，但未與設在該頂端面11的外電極20連接。該微帶線60是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結、金屬薄膜線之中一種方式以在該本體該本體的端面上形成一金屬薄膜線而構成，又該微帶線60的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成。該內電極30是利用金屬化技術而在該本體10內部所設的二穿孔17、18的內表面上布設一金屬膜層而形成，且該內電極30延伸至本體10的后端面16以與該外電極20連接而形成電性導通狀態。該內電極30的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成，并可利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結之中一種方式以在該本體10的二穿孔17、18的內表面上形成一金屬膜層以構成該內電極30。該信號輸入端40及信號輸出端50是用以與外部線路(圖未示)如印刷電路板 (PCB)連通，其位置可交換選擇而不限制(如信號輸入端40改為信號輸出端50)，供輸入或輸出信號；該信號輸入端40及信號輸出端50 二者之間是以一間距隔離而對稱設在該本體 10的頂端面11靠前緣處，并與該本體10的頂端面11所設的該外電極20隔離；又該信號輸入端40及信號輸出端50各利用前端面15上一垂直向微帶線70而分別連接至該內電極 30，即該微帶線70是垂直向設在該本體10的前端面15上，其頂緣71分別與該信號輸入端 40及信號輸出端50連接，而其底緣72向下延伸以連接至設在該本體10 二穿孔17、18內的內電極30。該信號輸入端40及信號輸出端50的成型方法可經由頂端面11金屬化后，再通過砧石切割或噴砂方式將頂端面11的外電極20除去，或利用移印、網印等制程來形成。請參考圖8所示，其是本實用新型高通濾波器的等效電路示意圖，而本實施例的等效電路是顯示2級的電路架構但不限制。通過上述結構，本實用新型的高通濾波器1可在該信號輸入端40及信號輸出端50之間達成如圖8所示的等效電路的作用功效，其中，Li、 L2代表該本體10內部的內電極30所產生的電感效應，該Cl、C2代表該本體10內部的內電極30所產生的電容效應，C3代表該信號輸入端40及信號輸出端50之間所產生的寄生電容效應，使高通濾波器1具有能有效阻絕外來電磁波干擾的使用功效，并藉調整C3以阻絕低頻信號。總而言之，本實用新型的高通濾波器，可應用于射頻無線通訊線路上而具有高通濾波效果，其本體結構乃由陶瓷氧化物燒結而成，體積小，表面被覆金屬層，依產品規格設計外型尺寸，量產時根據設計尺寸精度簡單的測試即可達到所需規格，產品可以通過編帶包裝，使用者可以很容易的利用自動貼片組裝生產而無須調測，大大的提高產能；同時本實用新型的高通濾波器特性在D/F1 = 5%，很容易達到-20dB的阻隔效果，高頻率端具有低插入損耗(insertion loss)約_1. OdB左右及高的回波損耗(return loss)-IOdB以下。本實用新型除能保持發明專利第569531號「帶阻(帶陷)濾波器」的設計功效外， 與其他現有技術比較，另可增加下列優點1、本實用新型的高通濾波器，足以達成無須調測及對外來電磁波干擾具高阻隔 (rejection)功能的使用功效。[0042] 2、本實用新型的高通濾波器，其低通及高通的等效電感(如圖8所示的L1，L2)及等效電容(如圖8所示的Cl，C2)，包覆于本體內部，能有效阻絕外來電磁波干擾(EMI)，其阻絕效果非傳統電感電容組成電路可以達成，且低通帶及高通帶的差損ansertion Loss)3、本實用新型的高通濾波器，針對外部耦合電容感(如圖8所示的Ο)加以調整， 以更能達到阻隔比(Rejection Ratio)的強化效果，能滿足目前及未來應用上的功能需求。4、本實用新型的高通濾波器保持小體積，適用于縮小化的通訊模組。5、本實用新型的高通濾波器可用SMD方式組裝，有利于微型化及成本效益上能達到進一步成果。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內。權利要求1.一種高通濾波器，其特征在于，其包含一本體，其是以介質材料構成的矩形體，具有頂、底、左、右、前及后端面，且該本體的前、后兩端面之間設有二平行且對稱排列穿過該本體內部的穿孔；一外電極，其是利用金屬化技術在該本體的頂端面的一部分外表面上、底端面及后端面的外表面上布設一相連接的金屬膜層而形成；其中該底端面的外電極并通過一設在前端面的微帶線以由該前端面的底緣向上延伸至該前端面的中間高度部位處；又該后端面的中間部位且在二穿孔之間設具一無金屬膜層被覆的長條區帶；一內電極，其是利用金屬化技術在該本體內部的二穿孔的內表面上布設一金屬膜層而形成，且該內電極在后端面與該外電極連接；一信號輸入端及一信號輸出端，其是用以與外部線路連通供輸入或輸出信號，該信號輸入端及信號輸出端二者之間以一間距隔離而對稱設在該本體的頂端面上，并與該本體的頂端面所設的該外電極隔離；又該信號輸入端及信號輸出端各利用一微帶線分別連接至該內電極。
2.如權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該本體的介質材料的介電常數是2至 200之間。
3.如權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該本體是利用車床制造、銑床制造、 壓模制造、陶瓷燒結制造之中一種方式制成。
4.如權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該外電極是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結之中一種方式以在該本體的端面上形成一金屬膜層而構成。
5.如權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該外電極的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成。
6.如權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該內電極是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結之中一種方式以在該本體內部的二穿孔的內表面上形成一金屬膜層而構成。
7.如權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該內電極的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成。
8.如權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該微帶線是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫燒結、金屬薄膜線之中一種方式以在該本體的端面上形成一金屬薄膜線而構成。
9.如權利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該微帶線的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構成。
專利摘要一種高通濾波器(high pass filter)，是由本體、內電極、外電極、微帶線及信號輸出輸入端所組成，該本體是由一介電材料所構成，本體上端面設有信號輸入輸出端，并于輸入輸出端延伸至本體內部的內電極，而外電極則包覆于本體的頂、底、后三個端面，本體的前端面則各利用微帶線將內電極與信號輸入輸出端連接，本體前端面的中間微帶線與底端面連接；通過上述結構所產生的電感電容效應，以建構成特殊的被動元件電路，藉以達成無須調測及對外來電磁波干擾具高阻隔(rejection)功能的高通濾波器。
文檔編號H03H7/01GK202043082SQ20112012742
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月27日 優先權日2011年4月27日
發明者鐘永榮 申請人:鐘永榮