[發明專利]基于LTCC與DGS技術的VHF波段高性能濾波器組

在審

• 申請號: 201510366869.2
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105048025A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 許心影;周衍芳;戴永勝;喬冬春;李博文;陳燁;劉毅
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及濾波器組技術領域，特別是一種基于LTCC與DGS技術的VHF波段高性能濾波器組。

背景技術

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，所以微波毫米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。然而在有的特殊情況下，對信號進行不同頻率的篩選提出了新的要求，所以濾波器組在這種情況系提供了穩定出色的應用。

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，可以實現本發明中的濾波器組。

但是到目前為止，濾波器組的技術依然存在很大的發展空間，現代通訊的發展需要更高性能的濾波器組。例如，承受功率不夠大、矩形系數不夠高會影響VHF波段濾波器組的使用范圍，限制濾波器組的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能對一路信號進行不同頻段下自如地篩選，且體積小、可靠性高、電性能優異、造價低的基于LTCC與DGS技術的VHF波段高性能濾波器組。

實現本發明目的的技術方案是：一種基于LTCC與DGS技術的VHF波段高性能濾波器組，包括一個VHF波段的單刀雙擲開關芯片、第一微波濾波器和第二微波濾波器，其中單刀雙擲開關芯片包括信號輸入端口、第一信號輸出端口、第二信號輸出端口、第一輸出選擇控制端、第二輸出選擇控制端五個端口；其中第一信號輸出端口與第一微波濾波器的輸入端口連接，第二信號輸出端口與第二微波濾波器的輸入端口連接；

所述第一微波濾波器與第二微波濾波器均采用缺陷地結構DGS和低溫共燒陶瓷LTCC技術；所述微波濾波器均包括一個輸入端口、一個輸出端口、輸入電感、輸出電感、第一螺旋電感、第二螺旋電感、第三螺旋電感、第四螺旋電感、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、一個級間耦合電容、一個Z字形交叉耦合電容以及接地板；其中輸入端口與輸入電感一端連接，輸出端口與輸出電感一端連接，輸入電感另一端與第一螺旋電感的輸入端連接，第一螺旋電感輸出端與第一電容的輸入極板相連接，第二螺旋電感的輸出端與第二電容的輸入極板相連接，第三螺旋電感的輸出端與第三電容的輸入極板相連接，第四螺旋電感的輸出端與第四電容的輸入極板相連接，輸出電感的另一端與第四螺旋電感的輸出端連接；其中Z字形交叉耦合電容設置于第一螺旋電感、第一電容、第四螺旋電感和第四電容的上方，Z字形交叉耦合電容的兩端分別與接地板相連；級間耦合電容設置于第二電容和第三電容的下方，級間耦合電容與其它元件無連接。

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：(1)實現了濾波器頻率選擇性好、通帶響應平坦、過渡帶陡峭、帶外抑制好、回波損耗小、插入損耗小的優點；(2)實現了微波開關插損小，駐波好的優點；(3)本發明采用了DGS技術，對高次諧波的抑制好；(4)本發明體積小、重量輕、可靠性高、電性能優異、實現結構簡單、成本低、可實現大批量生產。

附圖說明

圖1為本發明基于LTCC與DGS技術的VHF波段高性能濾波器組的結構示意圖，其中(a)是總體結構示意圖，(b)是第一微波濾波器的立體機構示意圖，(c)是第二微波濾波器的立體機構示意圖。

圖2是本發明基于LTCC與DGS技術的VHF波段高性能濾波器組開關接第一輸出選擇控制端時輸出端口幅頻特性曲線圖。