[發(fā)明專利]一種基于LTCC的S波段功分濾波器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510481029.0
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN105070988A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周衍芳;許心影;戴永勝;喬冬春;李博文;陳燁;劉毅
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濾波器組技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于LTCC的S波段功分濾波器。

背景技術(shù)

近年來，隨著移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信及國防電子系統(tǒng)的微型化的迅速發(fā)展，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的發(fā)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(shè)備中，現(xiàn)在的使用頻段已經(jīng)相當(dāng)擁擠，所以衛(wèi)星通信等尖端設(shè)備向著毫米波波段發(fā)展，所以微波毫米波波段濾波器已經(jīng)成為該波段接收和發(fā)射支路中的關(guān)鍵電子部件，描述這種部件性能的主要指標(biāo)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(shí)延頻率特性、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。功分器一直是各種微波集成電路中的重要組成部件，由于功分器可以進(jìn)行一路輸入信號的功率進(jìn)行任意比例的分配，因此將功分器與濾波器相連，可以擴(kuò)大濾波器的使用范圍。

低溫共燒陶瓷(LTCC)是一種電子封裝技術(shù)，采用多層陶瓷技術(shù)，能夠?qū)o源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時(shí)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(shù)在成本、集成封裝、布線線寬和線間距、低阻抗金屬化、設(shè)計(jì)多樣性和靈活性及高頻性能等方面都顯現(xiàn)出眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為無源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無源器件，散熱性好，可靠性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點(diǎn)，利用LTCC技術(shù)，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(shù)具有三維立體集成優(yōu)勢，在微波頻段被廣泛用來制造各種微波無源元件，實(shí)現(xiàn)無源元件的高度集成。基于LTCC工藝的疊層技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)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(yōu)、可靠性高、批量生產(chǎn)性能一致性好及低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的功分濾波器。

傳統(tǒng)的濾波器，例如微帶濾波器，通常實(shí)現(xiàn)相同的性能參數(shù)，所需體積通常會(huì)比LTCC工藝實(shí)現(xiàn)要大得多，因而在工程應(yīng)用上的劣勢就凸顯出來。而且，傳統(tǒng)情況下采用的濾波器，只是對一路信號進(jìn)行篩選，選擇有用的信號，而本發(fā)明中的功分濾波器可以實(shí)現(xiàn)一路信號一分為二同時(shí)進(jìn)行濾波篩選所需要的信號，能夠解決特殊情況下的工程應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于LTCC的S波段功分濾波器，其頻率選擇性好、過渡帶陡峭、帶外抑制好、回波損耗小和功分器插入損耗小、隔離度高、相位一致性好，具有體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、使用方便、適用范圍廣、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于LTCC的S波段功分濾波器，包括S波段等分功分器、第一微波濾波器和第二微波濾波器；S波段等分功分器包括輸入端口、輸入引線、第一接地端、第二接地端、第一屏蔽層、第二屏蔽層、第一1/4波長傳輸線、第二1/4波長傳輸線、第一輸出引線、第二輸出引線以及電阻；其中，輸入引線、第一輸出引線、第二輸出引線互相平行，且第一輸出引線與第二輸出引線關(guān)于輸入引線的中心軸線對稱，第一屏蔽層與第二屏蔽層關(guān)于輸入引線所在平面對稱；輸入引線、第一1/4波長傳輸線、第二1/4波長傳輸線、第一輸出引線、第二輸出引線以及電阻在同一個(gè)平面上，第一屏蔽層和第二屏蔽層分別位于該平面的上方和下方；第一屏蔽層和第二屏蔽層在輸入引線垂直的方向上同時(shí)與第一接地端和第二接地端相連，輸入引線的一端連接輸入端口，另一端分兩路，分別連接第一1/4波長傳輸線和第二1/4波長傳輸線，第一1/4波長傳輸線和第二1/4波長傳輸線的另一端在分別連接第一輸出引線和第二輸出引線的同時(shí)跨接電阻。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于，由于本發(fā)明采用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，實(shí)現(xiàn)了濾波器頻率選擇性好、通帶響應(yīng)平坦、過渡帶陡峭、帶外抑制好、回波損耗小、插入損耗小的優(yōu)點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)了功分器功率分配均等、插入損耗小、隔離度高、相位一致性好的優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異；本發(fā)明的電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于LTCC的S波段功分濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中S波段等分功分器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中第一微波濾波器和第二微波濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明仿真試驗(yàn)中S波段功分濾波器兩個(gè)輸出端口的幅頻特性曲線圖。

圖5是本發(fā)明仿真試驗(yàn)中S波段功分濾波器輸入端口的駐波特性曲線圖。