[發明專利]一種高低通并聯LTCC帶阻濾波器

有效

• 申請號: 201911167223.6
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110994087B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 葉強;華嘉源
• 申請（專利權）人: 中國計量大學上虞高等研究院有限公司;中國計量大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

本發明公開一種高低通并聯LTCC帶阻濾波器，其由一個低通濾波器與一個高通濾波器并聯而成；低通濾波器采用2階結構，并在第二電感L2處增加電容形成并聯諧振，增大阻帶衰減；高通濾波器采用2階結構，并在第3電感L3、第4電感L4處分別增加諧振電容CC2、CC3，形成串聯諧振，改善阻帶性能；其中電感采用方形螺旋電感，電容采用MIM與VIC式結構，同時為了增加對地電容，帶阻濾波器采用雙層屏蔽地結構，電感與電容采用垂直互聯結構相連；實現這些電感、電容元件的導體印刷在LTCC生瓷表面，并通過打孔、填孔、網印、層壓和燒結工藝制成濾波器；此濾波器體積小，帶內插損低，帶外抑制高，低通與高通獨立分布，易于調試與生產，可廣泛應用于現代無線通信領域。

技術領域

本發明涉及的是濾波器技術領域，具體涉及一種高低通并聯LTCC帶阻濾波器。

背景技術

微波濾波器在微波或射頻子系統的設計中扮演著很重要的角色，具有不同特點的各種濾波器被廣泛研究。作為微波系統中比較重要的器件，帶阻濾波器經常被用來濾除信號中的噪聲及不需要的頻率成分，現今對帶阻濾波器的研究已取得了不少的成果。

傳統的帶阻濾波器一般采用平面結構，把電容、電感等電抗元件按照一定的順序排列起來，形成濾波器，這樣不僅集成度低，體積大，而且濾波器的插入損耗較大，性能不是十分理想，不能滿足射頻電路對器件小型化、高性能的要求；如今常用的DGS以及傳輸線形式的帶阻濾波器，體積雖有了一定程度的減小，但結構復雜，不易調整，容易產生不必要的諧振。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種高低通并聯LTCC帶阻濾波器，該濾波器采用低通濾波器與高通濾波器并聯的結構，減少不必要的元件間耦合，易于調試；結合LTCC工藝特有的垂直互聯結構，極大的減小了器件體積；同時可在低通濾波器與高通濾波器上增加多個傳輸零點，增大阻帶抑制，提高帶阻濾波器整體性能。具體技術方案如下：

一種高低通并聯LTCC帶阻濾波器，包括一個輸入端電極、一個輸出端電極和四個接地端電極，還包括多層LTCC陶瓷基板，其中，所述輸入端電極和輸出端電極分別設于所述濾波器長度方向上的中部，所述接地端電極設于輸入端電極和輸出端電極的兩側；所述的帶阻濾波器由低通濾波器與高通濾波器并聯構成，所述的低通濾波器包括串聯連接的第一電感L1與第二電感L2，并聯連接的第一對地電容C1、第二對地電容C2與第三對地電容C3以及與電感L2形成并聯諧振的諧振電容CC1；所述的高通濾波器包括串聯連接的第四電容C4與第五電容C5、并聯連接的第三電感L3與第四電感L4以及與第三、第四電感L3、L4形成串聯諧振的諧振電感CC2、CC3；實現這些電感、電容元件的導體印刷在LTCC生瓷表面，并通過打孔、填孔、網印、層壓和燒結工藝制成濾波器；

所述帶阻濾波器三維結構分兩部分，輸入端口一側為低通濾波器部分，輸入端口另一側為高通濾波器部分；第一、第二、第三、第四電感L1、L2、L3、L4采用多層陶瓷介質上的螺旋電感實現，不同陶瓷介質上的金屬導體通過垂直通孔連接，通過調節螺旋電感線每層的線寬以及螺旋電感的內徑來調節各個電感值；帶阻濾波器中電容通過多層陶瓷介質層的平面電容極板實現，不同陶瓷介質層之間的電容極板通過極板間的相互耦合實現互連，通過調整極板的尺寸以及間距來調節各個電容值；電感與電容間利用垂直通孔相連，在低通濾波器部分，電感位于電容上方；在高通濾波器部分，電容位于電感上方；

所述帶阻濾波器三維電路部分共分為18層；

所述帶阻濾波器的低通濾波器部分三維電路，第1至第5層為第一電感L1與第二電感L2，第一電感L1始端在第1層，與輸入端電極相連，末端在第5層，與第二電感L2末端相連，第二電感L2始端在第1層，與輸出端電極相連；第10、11層為并聯耦合電容CC1，上極板與輸出端電極相連，下極板通過通孔與電感L1、L2相連；第16、18層為地層，其中第16層為缺陷地結構；第17層為對地電容層，第二電容C2通過通孔與耦合電容CC1下極板相連，第一電容C1與輸入端口相連，第三電容C3與輸出端電極相連；