一種微型超寬頻帶帶通lc濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及濾波器領域,尤其涉及一種微型超寬頻帶帶通LC濾波器。
【背景技術】
[0002] 隨著射頻技術的發展,對濾波器頻率指標的要求日益苛刻,一些常用的通信設備 的收發通道需要使用更大帶寬的濾波器,以滿足越來越大的信息傳輸量和廣闊的頻帶寬 度,但同時,對體積的要求也越來越苛刻,體積必須向"小型化"發展。在這個前提下,急需 一種"插損小"、"體積小"、"帶內波動小"、"矩形系數好","性能穩定"的寬頻帶帶通濾波器。
[0003] 然而濾波器的體積與性能存在一定程度的悖論,在現有技術中,以21. 4MHz頻率 段為例,在此頻率段上想實現一個"矩形系數好"的"寬頻帶"濾波器通常需要使用聲表面 波濾波器,但是隨著頻帶寬度的增加,聲表面波濾波器的插損也隨之增大,實現難度也越來 越大,目前現有的聲表面波濾波器在21. 4MHz頻率下最多只能做到6-8MHz的帶寬;然而,在 此頻點若達到20MHz帶寬,則相應的LC濾波器就難以兼顧性能和體積,即存在以下難題:若 保證了電感的Q值,貝U體積最小只能做到;若縮小到同樣的體積,則和Q值 相關的各項參數都不能保證。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題在于發明一種微型超寬頻帶帶通LC濾波器,本發明 兼顧了濾波器性能和體積,具有超大帶寬、低插損、高矩形度和高阻帶抑制的優點,同時體 積和重量都較小。
[0005] 本發明是這樣實現的,一種微型超寬頻帶帶通LC濾波器,包括PCB底座、繞線磁環 和電容,所述PCB底座共有三層,所述電容和所述繞線磁環均通過錫焊固定于所述PCB頂層 之上,所述繞線磁環外部套設有外繞漆包線,所述繞線磁環具有溫漂小、穩定性高的優點;
[0006] 所述PCB底座底層包括接地區域和非接地區域,所述非接地區域由矩形焊盤構 成,所述矩形焊盤與所述PCB底座頂層通過通孔狀結構連通,用于作為所述LC濾波器的信 號輸入和輸出端口;
[0007] 所述LC濾波器為5階的LC濾波器,所述LC濾波器的的橢圓形LC濾波器傳遞函 數展開方程為,所述LC濾波器的拓撲結構嚴格遵守所述展開方程,所述LC濾波器的拓撲結 構中共由7組電容和繞線磁環構成的LC震蕩回路,一組所述LC震蕩回路包括一個電容和 一個繞線磁環。
[0008] 優選的,所述PCB底座的中間層和所述PCB底座的接地區域都接地。
[0009]優選的,所述PCB底座底層的接地區域整面鋪銅,不鋪阻焊,造成與地的良好接 觸。
[0010] 優選的,還包括有白銅制作的殼體,所述殼體有四個凸臺,所述PCB底座底層接地 區域有四個凹向PCB底座中間層的凹口,所述凸臺和所述凹口相配合,所述殼體與PCB底座 的配合設計可以有效提升濾波器的屏蔽性能。
[0011] 優選的,所述LC濾波器中的仿真算法的參數包括所述繞線磁環之間的互感值。
[0012] 優選的,每個所述繞線磁環與對應的所述電容設置于同一組所述PCB底座頂層中 的焊盤,所述繞線磁環通過焊接固定于所述焊盤,對應的所述電容位于所述繞線磁環焊點 上方并焊接固定于所述焊盤,所述繞線磁環的引腳只露出〇. 5-1. 5_。
[0013] 優選的,7個所述繞線磁環共由兩種型號磁環構成,所述繞線磁環滿足了不同參數 下的電感Q值。
[0014] 優選的,所述電容采用統一 0603封裝,所述電容與PCB板邊緣間距大于0. 5mm。
[0015] 優選的,所述外繞漆包線采用直徑0. 22mm和直徑0. 1mm兩種規格的漆包線,所述 外繞漆包線兩端的去漆長度不長于1_。
[0016] 優選的,用縮醛烘干膠液對所述LC濾波器整體內部進行固定。
[0017] 實施本發明,具有如下有益效果:
[0018] 本發明采用了采用了 0603封裝的電容,并將所需的所有的電感全用繞線磁環代 替,從而保證了相關電學參數,也因此大大提升了該濾波器的電性能指標,并使得濾波器具 有具有溫漂小、穩定性高的優點,最終的縮醛烘干膠液既保證了濾波器內部的穩固,又不會 對調試好的濾波器造成影響。
[0019] 本發明濾波器的PCB板采用0. 5mm厚度的PCB板,既有效的節省了空間,又保證了 濾波器的穩定工作,并有利于整體結構的穩定。在PCB板設計了全新的封裝結構,使輸入輸 出以及接地信號都能完美的傳入PCB和元器件中,PCB板的背面和底座完全接觸,創造良好 接地效果。本發明中專門的殼體包裝,使得本發明的機械性能有所提升,能夠應用于比較惡 劣的環境。
[0020] 本發明綜合考慮超寬帶寬、尺寸、矩形系數這三個參數,以這三個參數獲取最優值 為設計原則設計了濾波器的傳遞函數展開方程,并按照傳遞函數展開方程進行電容和電感 參數的匹配,使得本發明濾波器具有如下優良性能:
[0021] (1)標稱頻率可達到20MHz的帶寬,并且體積很小,只有13. 5*5. 5*6,屬于微型封 裝,重量較輕;
[0022] (2)具有低插損、高矩形度和高阻帶抑制的優點;
[0023] (3)實現了 -40dB矩形系數控制在1. 5的高性能指標。
【附圖說明】
[0024] 圖1是濾波器的內部結構示意圖;
[0025] 圖2是濾波器的拓撲圖;
[0026] 圖3是濾波器的外形示意圖。
[0027] 其中:1_PCB底座,2-繞線磁環,3-外繞漆包線,4-電容,5-矩形焊盤,L-整體封裝 長度,W-整體封裝寬度,H-整體封裝高度。
【具體實施方式】
[0028] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明作進一 步地詳細描述。
[0029] 本發明實施例提供了一種微型超寬頻帶帶通LC濾波器,如圖1所示,包括PCB底 座1、繞線磁環2和電容4,所述PCB底座1共有三層,所述PCB底座1厚0? 5mm寬5. 5mm,長 13mm,所述電容4和所述繞線磁環2均通過錫焊固定于所述PCB頂層之上,所述繞線磁環2 外部套設有外繞漆包線3,所述繞線磁環2磁感系數穩定,并具有溫漂小、穩定性高的優點;
[0030] 所述PCB底座1底層包括接地區域和非接地區域,所述非接地區域為對稱設置于 所述PCB底座1底層左右兩端的矩形焊盤5,所述矩形焊盤5的對稱軸與PCB底座1底層 的對稱軸重合,所述矩形焊盤5與所述PCB底座1頂層通過通孔狀結構連通,用于作為所述 LC濾波器的