專利名稱：一種新型ltcc微波帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開一種貼片式濾波器，特別是一種適用于各種手持終端通信系統(tǒng)中，包括藍(lán)牙系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中的超小型貼片式微波帶通濾波器。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，微波帶通濾波器是非常重要的元件之一，它能夠抑制工作 頻率范圍以外的諧波信號，而工作頻率范圍內(nèi)的信號損耗小。帶通濾波器元件的小型化 是無線通信系統(tǒng)不可阻擋的趨勢，傳統(tǒng)的濾波器已經(jīng)逐步不能滿足人們的要求。LTCC技 術(shù)的出現(xiàn)，為天線小型化的發(fā)展提供了重要的支持。從之前LTCC帶通濾波器3225尺寸 (3. 2mm*2. 5mm)到后來的 3216 尺寸(3. 2mm* 1. 6mm)，再到 2012 尺寸(2. 0mm* 1. 2mm)，每一步 新的小型化方案都給LTCC產(chǎn)業(yè)帶來新的挑戰(zhàn)，為了提高LTCC帶通濾波器的性能，提高LTCC 帶通濾波器的帶外抑制，就要增加LTCC帶通濾波器的帶外傳輸零點，不僅要保持性能不受 影響，又要減小元件的尺寸。
發(fā)明內(nèi)容針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的微波帶通濾波器體積大的缺點，本實用新型提供采 用LTCC技術(shù)生產(chǎn)的小型化微波帶通濾波器。本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種新型LTCC微波帶通濾波器， 濾波器包括基體和設(shè)置在基體內(nèi)的電路層，基體外側(cè)設(shè)有第一輸入\輸出端頭、第二輸入 \輸出端頭和接地端頭，各電路層平行設(shè)置，電路層依次包括第一層，一個平板狀金屬導(dǎo)電體；第二層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，與第一層中的金屬導(dǎo)電體形成兩個 串聯(lián)連接的電容，第二層中的兩個平板狀金屬導(dǎo)電體分別與一個輸入\輸出端頭電連接；第三層，兩個相互連接的螺旋狀金屬導(dǎo)電體，兩個螺旋狀金屬導(dǎo)電體關(guān)于連接點 對稱分布，形成兩個相互連接的電感；第四層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，分別通過導(dǎo)電柱與第三層中的一個 螺旋狀金屬導(dǎo)電體相連接起來；第五層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，與第四層的金屬導(dǎo)電體形成兩個并 聯(lián)電容，第五層中的兩個平板狀金屬導(dǎo)電體分別與一個輸入\輸出端頭電連接；第六層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，第六層中的兩個金屬導(dǎo)電體分別通 過導(dǎo)電柱與第四層中的一個金屬導(dǎo)電體電連接；第七層，一個的平板狀金屬導(dǎo)電體，與接地端頭電連接，并分別與第六層中的兩個 平板狀金屬導(dǎo)電體形成一個電容。本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括所述的第一輸入\輸出端頭和第二輸入\輸出端頭分別設(shè)置在基體兩端。所述的接地端頭設(shè)置在基體中間位置。[0015]所述的接地端頭在基體兩側(cè)各設(shè)有一個。所述的第七層中的金屬導(dǎo)電體呈軸對稱形，分別與兩側(cè)接地端頭電連接。本實用新型的有益效果是本實用新型采用LTCC技術(shù)，不但節(jié)省了生產(chǎn)時間，降 低了成本，而且電介質(zhì)不易氧化，不需要電鍍保護(hù)，大幅度的減小了電路的尺寸。下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步說明。

圖1為本實用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型等效電路圖。圖4為本實用新型第一層電路層結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實用新型第二層電路層結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實用新型第三層電路層結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實用新型第四層電路層結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實用新型第五層電路層結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實用新型第六層電路層結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實用新型第七層電路層結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-第一電容基片，2-第二電容基片，3-第三電容基片，4-第一電感基片， 5_第二電感基片，6-第四電容基片，7-第五電容基片，8-第六電容基片，9-第七電容基片， 10-第八電容基片，11-第九電容基片，12-接地電容基片，13-第一金屬導(dǎo)體柱，14-第二金 屬導(dǎo)體柱，15-第三金屬導(dǎo)體柱，16-第四金屬導(dǎo)體柱，17-基體，20-第一輸入/輸出端頭， 21-標(biāo)示，22-第一接地端頭，23-第二接地端頭，24-第二輸入/輸出端頭。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同 或近似的，均在本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。請參看附圖3，本實用新型等效電路主體為兩組串聯(lián)連接的濾波單元，第一濾波單 元中包括并聯(lián)連接的電感Ll和電容Cl，第二濾波單元中包括電感L2和電容C2，第一濾波 單元和第二濾波單元的公共端接地，第一濾波單元通過電容CCl與第一輸入\輸出端連接， 第二濾波單元通過電容CC2與第二輸入\輸出端連接，第一輸入\輸出端和第二輸入\輸 出端之間連接有電容C。其中，電容CCl和電容CC2是輸入/輸出耦合電容，電容C是交叉 耦合電容，電容Cl和電容C2是兩個接地電容。低溫陶瓷共燒技術(shù)(即LTCC)是指在溫度低于1000°C，可以采用高導(dǎo)電率的金、 銀、銅等金屬作為導(dǎo)電介質(zhì)，所有的電路被層疊在一起進(jìn)行一次性燒結(jié)。請參看附圖1，本實用新型主要包括基體17和設(shè)置在基體17內(nèi)的設(shè)置在基體內(nèi)的 電路層，本實施例中，基體17采用相對介電常數(shù)比較高(7 15)的陶瓷介質(zhì)材料制成，基 體17外側(cè)設(shè)有第一輸入\輸出端頭20、第二輸入\輸出端頭24和接地端頭，本實施例中， 第一輸入\輸出端頭20和第二輸入\輸出端頭24分別設(shè)置在基體17兩端，接地端頭設(shè)置 在基體17中間位置，兩側(cè)各設(shè)有一個，呈對稱分布，分別為第一接地端頭22和第二接地端頭23。本實施例中，基體17內(nèi)的各電路層平行設(shè)置，請參看附圖2和附圖4至附圖10，電 路層依次包括請結(jié)合參看附圖2和附圖4，第一層為一個平板狀金屬導(dǎo)電體，即第一電容基片1， 其利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)印制在陶瓷介質(zhì)基板上；請結(jié)合參看附圖2和附圖5，第二層為兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，即第二 電容基片2和第三電容基片3，第二電容基片2和第三電容基片3分別與第一層中的第一 電容基片1形成兩個串聯(lián)連接的電容，兩個串聯(lián)連接的電容即為等效電路圖中的電容C，第 二層中的兩個平板狀金屬導(dǎo)電體分別與第一輸入\輸出端頭20和第二輸入\輸出端頭24 電連接，本層中的兩塊電容基片之間還存在互耦的小電容，對本實用新型的性能有一定影 響；請結(jié)合參看附圖2和附圖6，第三層為兩個相互連接的平面螺旋狀金屬導(dǎo)電體，即 第一電感基片4和第二電感基片5，第一電感基片4和第二電感基片5外側(cè)端相互連接，第 一電感基片4和第二電感基片5關(guān)于連接點呈對稱分布，形成兩個相互連接的電感，即為等 效電路圖中的電感Ll和電感L2，本層中的兩個電感基片間耦合是對空間耦合量M的貢獻(xiàn)， 對LTCC濾波器的工作頻率有決定性的作用；請結(jié)合參看附圖2和附圖7，第四層為兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，即為第 四電容基片6和第五電容基片7，第四電容基片6通過第三金屬導(dǎo)電柱15與第一電感基片 4的內(nèi)側(cè)端電連接，第五電容基片7通過第四金屬導(dǎo)電柱16與第二電感基片5的內(nèi)側(cè)端電 連接；請結(jié)合參看附圖2和附圖8，第五層為兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，即為第 六電容基片8和第七電容基片9，第六電容基片8與第一輸入\輸出端頭20電連接，第七電 容基片9與第二輸入\輸出端頭24電連接，第六電容基片8與第四層的第四電容基片6形 成電容，即為等效電路圖中的電容CC1，第七電容基片9與第四層的第五電容基片7形成電 容，即為等效電路圖中的電容CC2，；請結(jié)合參看附圖2和附圖9，第六層為兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，即第八 電容基片10和第九電容基片11，第八電容基片10通過第一金屬導(dǎo)體柱13與第四層的第 四電容基片6電連接，第九電容基片11通過第二金屬導(dǎo)體住14與第四層的第二電感基片 5電連接；請結(jié)合參看附圖2和附圖10，第七層為一個的平板狀金屬導(dǎo)電體，即第十電容基 片12，第十電容基片12分別與第一接地端頭22和第二接地端頭23電連接，第十電容基片 12與第六層中的第八電容基片10形成電容，即為電容Cl，第十電容基片12與第六層中的 第九電容基片11形成電容，即為電容C2。本實施例中，第一輸入\輸出端頭20和第二輸入\輸出端頭24都是采用導(dǎo)電漿 料浸沾以及進(jìn)行電鍍上錫，第一接地端頭22和第二接地端頭23是采用導(dǎo)電漿料印刷以及 進(jìn)行電鍍上錫，一半保證其的導(dǎo)電性和容易焊接。本實施例中，基體17表面上設(shè)有標(biāo)示21， 用來識別產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的底面和正面，標(biāo)示21采用特殊顏色的釉料印刷并與LTCC帶通濾波器 一起共燒成型的。為了保證本實用新型中第一接地端頭22和第二接地端頭23的焊接性， 在本實用新型的上表面和下表面留有突出部分。本實用新型中的常規(guī)平板電容(金屬_絕緣層_金屬)的大小決定于平板的面積大小、絕緣介質(zhì)層的相對介電常數(shù)的大小，以及兩個平板間的距離。平板面積越大，電容越大；相對介電常數(shù)越大，電容越大；平板距離越小，電容愈大。本實用新型中的第一電感基 片4和第二電感基片5兩個螺旋金屬導(dǎo)體線形成兩個互耦的電感，這兩個電感互相耦合形 成空間電磁耦合是本實用新型帶內(nèi)能量耦合的關(guān)鍵，決定著通帶內(nèi)的插入損耗?？梢酝ㄟ^ 調(diào)節(jié)兩個耦合線圈間的距離來調(diào)節(jié)空間電磁耦合量，使其能夠在工作頻率范圍內(nèi)形成空間 耦合諧振。 本實用新型可通過調(diào)節(jié)各個電容基片的長和寬來調(diào)整電容的大小，兩個平面電感為本實用新型耦合能量的主體，決定了濾波器的中心工作頻率。本實用新型可取代傳統(tǒng)濾 波器而廣泛應(yīng)用于通信等領(lǐng)域。
權(quán)利要求一種新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的濾波器包括基體和設(shè)置在基體內(nèi)的電路層，基體外側(cè)設(shè)有第一輸入\輸出端頭、第二輸入\輸出端頭和接地端頭，各電路層平行設(shè)置，電路層依次包括第一層，一個平板狀金屬導(dǎo)電體；第二層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，與第一層中的金屬導(dǎo)電體形成兩個串聯(lián)連接的電容，第二層中的兩個平板狀金屬導(dǎo)電體分別與一個輸入\輸出端頭電連接；第三層，兩個相互連接的螺旋狀金屬導(dǎo)電體，兩個螺旋狀金屬導(dǎo)電體關(guān)于連接點對稱分布，形成兩個相互連接的電感；第四層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，分別通過導(dǎo)電柱與第三層中的一個螺旋狀金屬導(dǎo)電體相連接起來；第五層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，與第四層的金屬導(dǎo)電體形成兩個并聯(lián)電容，第五層中的兩個平板狀金屬導(dǎo)電體分別與一個輸入\輸出端頭電連接；第六層，兩個相互絕緣的平板狀金屬導(dǎo)電體，第六層中的兩個金屬導(dǎo)電體分別通過導(dǎo)電柱與第四層中的一個金屬導(dǎo)電體電連接；第七層，一個的平板狀金屬導(dǎo)電體，與接地端頭電連接，并分別與第六層中的兩個平板狀金屬導(dǎo)電體形成一個電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的第一輸入\輸 出端頭和第二輸入\輸出端頭分別設(shè)置在基體兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的接地端頭設(shè)置 在基體中間位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的接地端頭在基 體兩側(cè)各設(shè)有一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型LTCC微波帶通濾波器，其特征是所述的第七層中的金 屬導(dǎo)電體呈軸對稱形，分別與兩側(cè)接地端頭電連接。
專利摘要本實用新型公開一種適用于各種手持終端通信系統(tǒng)中，包括藍(lán)牙系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中的超小型新型LTCC微波帶通濾波器，濾波器包括基體和設(shè)置在基體內(nèi)的電路層，基體外側(cè)設(shè)有第一輸入\輸出端頭、第二輸入\輸出端頭和接地端頭，各電路層平行設(shè)置，形成電感和板間電容。本實用新型采用LTCC技術(shù)，不但節(jié)省了生產(chǎn)時間，降低了成本，而且電介質(zhì)不易氧化，不需要電鍍保護(hù)，大幅度的減小了電路的尺寸。
文檔編號H01P1/20GK201562743SQ200920179320
公開日2010年8月25日 申請日期2009年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月19日
發(fā)明者梁啟新 申請人:深圳市麥捷微電子科技股份有限公司