基于ltcc技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器及其制造方法，采用選擇第一階躍阻抗諧振器上的第一預(yù)定點(diǎn)作為輸入饋點(diǎn)并選擇第二階躍阻抗諧振器上的第二預(yù)定點(diǎn)作為輸出饋點(diǎn)。輸入饋線在該第一預(yù)定點(diǎn)與第一階躍阻抗諧振器正交耦合，輸出饋線在該第二預(yù)定點(diǎn)與第二階躍阻抗諧振器正交耦合，使得第一階躍阻抗諧振器以及第二階躍阻抗諧振器的三次諧波無(wú)法響應(yīng)，從而使得該基于LTCC技術(shù)的帶通濾波器具有濾除三次諧波的效果，并且由于該第一預(yù)定點(diǎn)和第二預(yù)定點(diǎn)的位置采用精確計(jì)算得出，輸入饋點(diǎn)和輸出饋點(diǎn)的位置的選擇更加精確和簡(jiǎn)單，具有精確度高、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單的有益效果。
【專利說(shuō)明】基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的高速發(fā)展，高性能、低損耗、小型化的分布式帶通濾波器得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。然而，由于傳輸線的周期性變化使分布式帶通濾波器受到諧波響應(yīng)的影響。諧波響應(yīng)不僅降低了帶通濾波器的抑制水平和阻帶寬度，而且影響通帶的對(duì)稱性。目前，多種具有諧波抑制功能的帶通濾波器的設(shè)計(jì)方法已被研究，但是在寬阻帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)中，如何將設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單化、精確化成為一個(gè)難點(diǎn)。另外，低溫共燒陶瓷技術(shù)(LTCC)因其可以提供三維的電路結(jié)構(gòu)而被廣泛地應(yīng)用到小型化電路的設(shè)計(jì)中。
[0003]在以往的寬阻帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)中，普遍存在設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜且沒(méi)有給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)公式的問(wèn)題。目前，尚缺少一種高精確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的具有抑制三次諧波功能的小型化寬阻帶帶通濾波器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的帶通濾波器精確度較低、設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜、不便于生產(chǎn)的缺陷，提供一種高精確度、便于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器及其制造方法。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)手段是:提供一種基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器，包括依次疊置的第一陶瓷基片單元、第二陶瓷基片單元、第三陶瓷基片單元、第四陶瓷基片單元、第五陶瓷基片單元、第六陶瓷基片單元；所述第二陶瓷基片單元的上表面設(shè)置有第一階躍阻抗諧振器，所述第三陶瓷基片單元的上表面設(shè)置有輸入饋線，所述第一階躍阻抗諧振器包括互相電連接的第一階梯部和第二階梯部，所述輸入饋線與所述第一階躍阻抗諧振器正交耦合于所述第一階梯部的第一預(yù)定點(diǎn)；所述第五陶瓷基片單元的上表面設(shè)置有輸出饋線，所述第六陶瓷基片單元的上表面設(shè)置有第二階躍阻抗諧振器，所述第二階躍阻抗諧振器包括互相電連接的第三階梯部和第四階梯部；所述輸出饋線與所述第二階躍阻抗諧振器正交耦合于所述第三階梯部的第二預(yù)定點(diǎn)；所述第二階梯部和所述第四階梯部相互耦合且均分別與所述第一接地金屬層和第二接地金屬層電連接以接地；其中，所述第一階梯部和所述第三階梯部的阻抗均為Z1，所述第二階梯部和第四階梯部的阻抗均為Z2，所述第二階梯部和第四階梯部的電長(zhǎng)度均為θ2，所述第一階梯部和所述第三階梯部的電長(zhǎng)度均為Θ i ;所述第一階梯部的遠(yuǎn)離所述第二階梯部的一端到所述第一預(yù)定點(diǎn)的電長(zhǎng)度以及為所述第三階梯部的遠(yuǎn)離所述第四階梯部的一端到所述第二預(yù)定點(diǎn)的電長(zhǎng)度均為θη，所述第一階梯部的另一端到所述第一預(yù)定點(diǎn)的電長(zhǎng)度以及所述第三階梯部的另一端到所述第二預(yù)定點(diǎn)的電長(zhǎng)度均為θ12，并且Q1 = θ11+θ12;所述第一預(yù)定點(diǎn)和所述第二預(yù)定點(diǎn)分別在所述第一階梯部和所述第三階梯部上的位置滿足以下關(guān)系式:
【權(quán)利要求】
1.一種基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器，其特征在于，包括依次疊置的第一陶瓷基片單元(Ia)、第二陶瓷基片單元(Ib)、第三陶瓷基片單元(Ic)、第四陶瓷基片單元(Id)、第五陶瓷基片單元(Ie)、第六陶瓷基片單元(If);所述第一陶瓷基片單元(Ia)的上表面設(shè)置有第一接地金屬層(31)，所述第二陶瓷基片單元(Ib)的上表面設(shè)置有第一階躍阻抗諧振器(60)，所述第三陶瓷基片單元(Ic)的上表面設(shè)置有輸入饋線(10)，所述第一階躍阻抗諧振器(60)包括互相電連接的第一階梯部(61)和第二階梯部(62)，所述輸入饋線(10)與所述第一階躍阻抗諧振器(60)正交耦合于所述第一階梯部(61)的第一預(yù)定點(diǎn)(A);所述第五陶瓷基片單元(Ie)的上表面設(shè)置有輸出饋線(20)，所述第六陶瓷基片單元(If)的上表面設(shè)置有第二階躍阻抗諧振器(50)，所示第六陶瓷基片單元(If)的下表面設(shè)置有第二接地金屬層(32);所述第二階躍阻抗諧振器(50)包括互相電連接的第三階梯部(51)和第四階梯部(52);所述輸出饋線(51)與所述第二階躍阻抗諧振器(50)正交耦合于所述第三階梯部(51)的第二預(yù)定點(diǎn)(B);所述第二階梯部(62)和所述第四階梯部(52)相互耦合且均分別與所述第一接地金屬層(31)和第二接地金屬層(32)電連接以接地；其中，所述第一階梯部(61)和所述第三階梯部(51)的阻抗均為Z1，所述第二階梯部(62)和第四階梯部(52)的阻抗均為Z2，所述第二階梯部(52)和第四階梯部(62)的電長(zhǎng)度均為θ2，所述第一階梯部(61)和所述第三階梯部(51)的電長(zhǎng)度均為Θ i ;所述第一階梯部(61)的遠(yuǎn)離所述第二階梯部出2)的一端到所述第一預(yù)定點(diǎn)(A)的電長(zhǎng)度以及為所述第三階梯部(51)的遠(yuǎn)離所述第四階梯部(52)的一端到所述第二預(yù)定點(diǎn)(B)的電長(zhǎng)度均為θη，所述第一階梯部(61)的另一端到所述第一預(yù)定點(diǎn)(A)的電長(zhǎng)度以及所述第三階梯部(51)的另一端到所述第二預(yù)定點(diǎn)(B)的電長(zhǎng)度均為Θ 12，并且Θ i = θ 11+ Θ 12 ;所述第一預(yù)定點(diǎn)(A)和所述第二預(yù)定點(diǎn)(B)分別在所述第一階梯部(61)和所述第三階梯部(51)上的位置滿足以下關(guān)系式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器，其特征在于，所述第二階梯部(62)為彎折的帶狀線，所述第四階梯部(52)為彎折的帶狀線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器，其特征在于，所述第二階梯部(62)包括第一耦合部^2a)以及用于將所述第一耦合部(62a)與所述第一階梯部(61)電連接的第一電連接部^2b);所述第四階梯部(52)包括第二耦合部(52a)以及用于將所述第二耦合部(52a)與所述第三階梯部(51)電連接的第二電連接部(52b);所述第二耦合部(52a)和所述第一耦合部(62a)相互正對(duì)且相互耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器，其特征在于，所述第二階梯部(62)和所述第四階梯部(52)分別通過(guò)金屬化通孔(70)與所述第一金屬接地層(31)以及所述第二金屬接地層(32)電連接。
5.一種基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:提供依次疊置的第一陶瓷基片單元(la)、第二陶瓷基片單元(lb)、第三陶瓷基片單元(Ic)、第四陶瓷基片單元(Id)、第五陶瓷基片單元(Ie)、第六陶瓷基片單元(If);提供第一階躍阻抗諧振器(60)和第二階躍阻抗諧振器(50)，所述第一階躍阻抗諧振器(60)包括電連接的第一階梯部(61)和第二階梯部(62);所述第二階躍阻抗諧振器(50)包括電連接的第三階梯部(51)和第四階梯部(52)，所述第二階梯部(62)和所述第四階梯部(52)互相耦合且均接地； 52:在所述第三陶瓷基片單元(Ic)的上表面設(shè)置輸入饋線(10)，在所述第五陶瓷基片單元(Ie)的上表面設(shè)置輸出饋線(20)； 53:將所述第一階躍阻抗諧振器(60)設(shè)置于所述第二陶瓷基片單元(Ib)的上表面，所述輸入饋線(10)與所述第一階躍阻抗諧振器(60)正交耦合于所述第一階梯部(61)的第一預(yù)定點(diǎn)⑷； 將所述第二階躍阻抗諧振器(50)設(shè)置于所述第六陶瓷基片單元(If)的上表面，所述輸出饋線(20)與所述第二階躍阻抗諧振器(50)正交耦合于所述第三階梯部(51)的第二預(yù)定點(diǎn)⑶； 其中，所述第一階梯部(61)和所述第三階梯部(51)的阻抗均為Z1，所述第二階梯部(62)和第四階梯部(52)的阻抗均為Z2，所述第二階梯部(62)和第四階梯部(52)的電長(zhǎng)度均為Θ 2，所述第一階梯部(61)和所述第三階梯部(51)的電長(zhǎng)度均為Θ i ;所述第一階梯部(61)的遠(yuǎn)離所述第二階梯部(62)的一端到所述第一預(yù)定點(diǎn)(A)的電長(zhǎng)度以及為所述第三階梯部(51)的遠(yuǎn)離所述第四階梯部(52)的一端到所述第二預(yù)定點(diǎn)(B)的電長(zhǎng)度均為θ n，所述第一階梯部(6 1)的另一端到所述第一預(yù)定點(diǎn)(A)的電長(zhǎng)度以及所述第三階梯部(51)的另一端到所述第二預(yù)定點(diǎn)(B)的電長(zhǎng)度均為θ12，并且θ1= θ η+Θ 12 ;所述第一預(yù)定點(diǎn)(A)和所述第二預(yù)定點(diǎn)(B)分別在所述第一階梯部(61)和所述第三階梯部(51)上的位置滿足以下關(guān)系式:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器的制造方法，其特征在于，在所述步驟SI中:所述第二階梯部(62)為彎折的帶狀線，所述第四階梯部(52)為彎折的帶狀線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于LTCC技術(shù)的諧波抑制帶通濾波器的制造方法，其特征在于，在所述步驟SI中:所述第二階梯部(62)和所述第四階梯部(52)分別通過(guò)金屬化通孔(70)與所述第一金屬接地層(31)以及所述第二金屬接地層(32)電連接。
【文檔編號(hào)】H01P1/212GK103943923SQ201410183270
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】陳建新, 高欣, 杜明珠, 車文荃, 薛泉 申請(qǐng)人:南通大學(xué)