超短波微型带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种超短波微型带通滤波器，包括表面安装的输入/输出接口、采用集总LC结构实现的四个并联谐振单元、一个Z字形交叉耦合电路及输入和输出电感，各元件均采用两层以上低温共烧陶瓷工艺实现，其中输入、输出电感均采用分布参数的带状线设计。本发明专利技术具有体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、温度稳定性好、电性能指标批量一致性好、大批量生产成本低等优点，特别适用于蓝牙传输、ISM频段传输、相应微波频段的通信、数字雷达、单兵卫星移动、军用与民用多模和多路通信系统终端、无线通信手持终端等，以及对体积、重量、性能、可靠性有苛刻要求的相应系统中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滤波器，特别是一种超短波微型带通滤波器。
技术介绍
微波滤波器广泛应用于微波通信、雷达导航、电子对抗、卫星通信、弹道制导、测试仪表等系统中，是微波和毫米波系统中不可缺少的重要器件，其性能的优劣往往直接影响整个通信系统的性能指标。在实际工程应用中，从滤波器技术指标的给定到加工成品所要求的时间将越来越短，快速准确的设计出高性能的微波滤波器将是工程设计和市场竞争的必然趋势。随着科学技术的发展，新材料、新工艺的不断涌现，如半导体技术的迅速发展，各种新RFIC和模块层出不穷，使得微波、毫米波/RF有源电路的设计周期不断缩短，且电路高度集成，体积越来越小。因此，设计性能高、体积小、成本低和缩短滤波器研制周期，是市 场竞争的必然要求。基于LTCC技术设计的滤波器，由于具有尺寸小、性能好、可靠性高、成本低等优点而受到广泛的关注。超短波用于导航、电视、调频广播、雷达、电离层散射通信、固定和移动通信业务等。目前文献中所介绍的超短波波段滤波器，如LC滤波器，体积太大，不能适应小型化的要求；而声表面波滤波器，虽然体积可以减小，但其电性能却有温度漂移的缺点，而且成本高、插入损耗较大，在温度稳定性要求高和插入损耗要求低的应用场合均受到很大的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种体积小、重量轻、可靠性高、温度性能稳定好、电性能优异、批量电性能一致性好、成本低的超短波微型带通滤波器。实现本专利技术目的的技术方案是一种超短波微型带通滤波器，其特征在于包括表面安装的50欧姆阻抗输入端口、输入电感、第一级并联谐振单元、第一电磁耦合电路、第二级并联谐振单元、第二电磁耦合电路、第三级并联谐振单元、第三电磁耦合电路、第四级并联谐振单元、第四电磁耦合电路、输出电感、表面安装的50欧姆阻抗输出端口和接地端，输入端口与输入电感连接，输出端口与输出电感连接，该输出电感与输入电感之间并联第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并联谐振单元和第四级并联谐振单元，在第一级并联谐振单元与第二级并联谐振单元之间串联第一电磁耦合电路；第二级并联谐振单元与第三级并联谐振单元之间串联第二电磁耦合电路；第三级并联谐振单元与第四级并联谐振单元之间串联第三电磁耦合电路；第一级和第四级并联谐振单元与Z字形交叉耦合带状线之间串联第四电磁耦合电路；所述的第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并联谐振单元和第四级并联谐振单元的另一端分别接地。本专利技术与现有技术相比，其显著优点是(I)本专利技术70兆赫超短波微型滤波器利用多层低温共烧陶瓷工艺(LTCC)特点，采用立体多层叠层结构实现电路元件，大大缩小体积；(2)利用LTCC陶瓷介质介电常数高特点同样可大幅减小元件尺寸；(3)利用LTCC材料的低损耗特点和独特的电路结构实现优异的电性能；(4)利用低温陶瓷材料的高温度稳定性和可靠性，使得元件具有高温度稳定性和高可靠性；(5)利用LTCC工艺的大批量生产的一致性，获得高成品率和低成本。总之，本专利技术具有体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、电性能温度稳定性高、电路实现结构简单、电性能一致性好，可以用全自动贴片机安装和焊接、特别适用于火箭、机载、弹载、宇宙飞船、单兵移动通信终端等无线通信手持终端中，以及对体积、重量、性能、可靠性有苛刻要求的相应系统中。附图说明图I是本专利技术超短波微型带通滤波器的电原理图。图2是本专利技术超短波微型带通滤波器的外形及内部结构示意图。图3是本专利技术超短波微型带通滤波器的并联谐振单元结构示意图。图4是本专利技术超短波微型带通滤波器三维全波仿真性能曲线。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图I、图2和图3，本专利技术是一种超短波微型带通滤波器，该滤波器包括表面安装的50欧姆阻抗输入端口 P1、输入电感L5、第一级并联谐振单兀LI、Cl、第一电磁稱合电路L12、C12、第二级并联谐振单元L2、C2、第二电磁耦合电路L23、C23、第三级并联谐振单元L3、C3、第三电磁耦合电路L34、C34、第四级并联谐振单元L4、C4、第四电磁耦合电路L14、C14、输出电感L6、表面安装的50欧姆阻抗输出端口 P2和接地端；表面安装的50欧姆阻抗输入端口 Pl —端接输入信号，另一端接输入电感L5的一端,输入电感L5的另一端和第一级并联谐振单元LI、CI、第一电磁耦合电路L12、C12、第四电磁耦合电路L14、C14的公共连接端相连接，其中第一级并联谐振单元L1、C1由第一电感LI和第一电容Cl并联而成，第一电磁I禹合电路L12、C12由第一I禹合电感L12和第一f禹合电容C12串联而成，第四电磁I禹合电路L14、C14由第四耦合电感L14和第四耦合电容C14串联而成；第一电磁耦合电路L12、C12的另一端与第二级并联谐振单元L2、C2、第二电磁耦合电路L23、C23的公共端相连接，第二级并联谐振单元L2、C2由第二电感L2和第二电容C2并联而成，第二电磁耦合电路L23、C23由第二耦合电感L23和第二耦合电容C23串联而成；第二电磁耦合电路L23、C23的另一端与第三级并联谐振单元L3、C3、第三电磁耦合电路L34、C34的公共端相连接，第三级并联谐振单元L3、C3由第三电感L3和第三电容C3并联而成，第三电磁耦合电路L34、C34由第三耦合电感L34和第三耦合电容C34串联而成；第三电磁耦合电路L34、C34的另一端与第四级并联谐振单元L4、C4、第四电磁耦合电路L14、C14、输出电感L6的公共端相连接，第四级并联谐振单元L4、C4由第四电感L4和第四电容C4并联而成；输出电感L6的另一端与输出端口 P2的一端连接，输出端口 P2的另一端接输出信号；第一级并联谐振单元LI、Cl、第二级并联谐振单元L2、C2、第三级并联谐振单元L3、C3和第四级并联谐振单元L4、C4的另一端分别接地。结合图2和图3，本专利技术超短波微型带通滤波器，输入端口 P1、输入电感L5、第一级并联谐振单元L1、C1、第一电磁耦合电路L12、C12、第二级并联谐振单元L2、C2、第二电磁耦合电路L23、C23、第三级并联谐振单元L3、C3、第三电磁耦合电路L34、C34、第四级并联谐振单元L4、C4、第四电磁耦合电路L14、C14、输出电感L6、输出端口 P2和接地端均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其中输入电感L5、输出电感L6均采用分布参数的带状线实现，第一级并联谐振单元LI、Cl、第二级并联谐振单元L2，、C2、第三级并联谐振单元L3、C3、第四级并联谐振单元L4、C4均采用集总LC结构实现，第一耦合电容C12、第二耦合电容C23、第三耦合电容C34、第四耦合电容C14均分别采用第一级并联谐振单元LI、Cl与第二级并联谐振单元L2、C2之间、第二级并联谐振单元L2、C2与第三级并联谐振单元L3、C3之间、第三级并联谐振单元L3、C3与第四级并联谐振单元L4、C4之间、第一级L1、C1和第四级并联谐振单元L4、C4与Z字形交叉耦合带状线之间空间耦合和分布参数电容实现，第一耦合电感L12、第二耦合电感L23、第三耦合电感L34、第四耦合电感L14均分别采用第一级并联谐振单元L1、C1与第二级并联谐振单元L2、C2之间、第二级并联谐振单元L2、C2与第三级并联谐振单元L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴永胜，尹洪浩，钱玉文，戚湧，李平，谢秋月，韩群飞，冯媛，左同生，孙宏途，汉敏，范小龙，郭风英，吴建星，韦晨君，李旭，吴迎春，陈建锋，王立杰，陈少波，徐利，周聪，张红，陈曦，於秋杉，杨健，
申请(专利权)人：南京理工大学常熟研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：