可選多種頻段高性能濾波器組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濾波器技術(shù)，特別是一種可選多種頻段高性能濾波器組。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著移動通信、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，對微波元器件的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。微波器件的小型化和輕量化取決于材料科學技術(shù)與電磁技術(shù)的發(fā)展，基于低溫共燒技術(shù)(LTCC技術(shù))多層結(jié)構(gòu)大大減小了器件的尺寸，為微波無源器件的小型化和輕便化奠定了良好的基礎(chǔ)。濾波器一直是各種微波集成電路中的重要組成部件，描述這種部件性能的主要指標有:頻率范圍、插入損耗、駐波比、反射系數(shù)、相位平衡度、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。
[0003]低溫共燒陶瓷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，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，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)，可以實現(xiàn)三維集成，從而使各種濾波器具有尺寸小、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，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點，可以實現(xiàn)可選多種頻段高性能濾波器組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可選多種頻段高性能濾波器組，包括:一接收輸入信號的單刀四擲開關(guān)芯片，與單刀四擲開關(guān)芯片第一輸出端連接的UHF波段半集總半分結(jié)構(gòu)濾波器，與單刀四擲開關(guān)芯片第二輸出端連接的S波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器，與單刀四擲開關(guān)芯片第三輸出端連接的VHF波段全集總結(jié)構(gòu)濾波器，與單刀四擲開關(guān)芯片第四輸出端連接的C波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器。該組合具有可選擇相應(yīng)頻段輸出、體積小、使用方便、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡單、成品率高、批量一致性好、造價低、溫度性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述UHF波段半集總半分結(jié)構(gòu)濾波器包括:與單刀雙擲開關(guān)芯片第一輸出端連接的第一輸入端，與第一輸入端連接的第一輸入電感，與第一輸入電感連接的第一螺旋電感，與第一輸入電感連接的第三螺旋電感，與第一螺旋電感輸出端連接的第一并聯(lián)電容，與第二螺旋電感輸出端連接的第三并聯(lián)電容，一第二輸出端，與第二輸出端連接的第一輸出電感，與第一輸出電感連接的第二螺旋電感，與第一輸出電感連接的第四螺旋電感，與第二螺旋電感輸出端連接的第二并聯(lián)電容，與第四螺旋電感輸出端連接的第四并聯(lián)電容，位于螺旋電感和并聯(lián)電容下方的第一 Z型電容；所述第一螺旋電感、第三螺旋電感上下平行設(shè)置；所述第二螺旋電感、第四螺旋電感上下平行設(shè)置；所述第一并聯(lián)電容、第二并聯(lián)電容、第三并聯(lián)電容、第四并聯(lián)電容另一端接地。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述S波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器包括四級諧振，每一級諧振具有三層板，所述S波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器還包括:與單刀雙擲開關(guān)芯片第二輸出端連接連接的第三輸入端，與第三輸入端連接的第二輸入電感，一第四輸出端，與第四輸出端連接的第二輸出電感，位于四級諧振下方的第二 Z型電容；所述第一級諧振的中間層板與第二輸入電感連接；所述第四級諧振的中間層板與第二輸出電感連接。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述VHF波段全集總結(jié)構(gòu)濾波器包括:與單刀四擲開關(guān)芯片第三輸出端連接的第五輸入端，與第五輸入端連接的第一并聯(lián)諧振單元，與第五輸入端連接的第一串聯(lián)諧振單元，與第一串聯(lián)諧振單元輸出端連接的第二并聯(lián)諧振單元，與第一串聯(lián)諧振單元輸出端連接的第二串聯(lián)諧振單元，與第一并聯(lián)諧振單元輸出端連接的第一零點電容，與第一串聯(lián)諧振單元并聯(lián)的第二零點電容，與第二并聯(lián)諧振單元輸出端連接的第三零點電容，與第二串聯(lián)諧振單元并聯(lián)的第四零點電容；所述并聯(lián)諧振單元為一螺旋電感與并聯(lián)電容并聯(lián)組成；所述串聯(lián)諧振單元為一螺旋電感與并聯(lián)電容串聯(lián)組成。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述C波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器包括五級諧振，每一級諧振具有三層板，所述C波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器還包括:與單刀四擲開關(guān)芯片第四輸出端連接連接的第七輸入端，與第七輸入端連接的第三輸入電感，一第八輸出端，與第八輸出端連接的第三輸出電感，位于五級諧振下方的第二 Z型電容；所述第一級諧振的中間層板與第三輸入電感連接；所述第五級諧振的中間層板與第三輸出電感連接。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:(I)可在四路不同的頻段中自由選擇輸出的信號；⑵使用簡單方便；⑶體積小、重量輕、可靠性高；⑷電性能優(yōu)異；(5)成本低；
(6)電路實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
[0010]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進一步描述。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明可選多種頻段高性能濾波器組整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明UHF波段半集總半分布結(jié)構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明S波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明VHF波段全集總結(jié)構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明C波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6是本發(fā)明UHF波段半集總半分布結(jié)構(gòu)濾波器的插損和駐波特性曲線。
[0017]圖7是本發(fā)明S波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器的插損和駐波特性曲線。
[0018]圖8是本發(fā)明VHF波段全集總濾波器的插損和駐波特性曲線。
[0019]圖9是本發(fā)明C波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器的插損和駐波特性曲線。
【具體實施方式】
[0020]結(jié)合圖1，一種可選多種頻段高性能濾波器組，包括:一接收輸入信號的單刀四擲開關(guān)芯片，與單刀四擲開關(guān)芯片第一輸出端連接的UHF波段半集總半分結(jié)構(gòu)濾波器，與單刀雙擲開關(guān)芯片第二輸出端連接的S波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器，與單刀四擲開關(guān)芯片第三輸出端連接的VHF波段全集總結(jié)構(gòu)濾波器，與單刀四擲開關(guān)芯片第四輸出端連接的C波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器。所述單刀四擲開關(guān)芯片為CHDK芯片。
[0021]結(jié)合圖2，UHF波段半集總半分布結(jié)構(gòu)濾波器包括表面貼裝的50歐姆阻抗的輸入端口 Pl，第一輸入電感Linl、第一螺旋電感L1、連接線Tl、第一并聯(lián)電容Cl、第二螺旋電感L2、連接線T2、第二并聯(lián)電容C2、第三螺旋電感L3、連接線T3、第三并聯(lián)電容C3、第四螺旋電感L4、連接線T4、第四并聯(lián)電容C4、并聯(lián)電容板C5、第一 Z型電容Zl、第一輸出電感Loutl以及表面貼裝的50歐姆阻抗的輸出端口 P2。在UHF波段半集總半分布結(jié)構(gòu)濾波器中，第一輸入電感Linl —端與輸入端口 Pl連接，其另一端與第一螺旋電感LI的一端相連，同時，第一并聯(lián)電容Cl又通過第一連接線Tl與第一螺旋電感LI的此端相連，其中第一螺旋電感LI螺旋方向自上而下，共2層，第一并聯(lián)電容Cl分上下兩層板。第三螺旋電感L3平行置于第一螺旋電感LI的下方，第三并聯(lián)電容C3平行置于第一并聯(lián)電容Cl的下方并且第三并聯(lián)電容通過第三連接線T3與第三螺旋電感L3相連。第一輸出電感Loutl —端輸出電感P2相連，其另一端與第二螺旋電感L2的一端相連，同時，第二并聯(lián)電容C2又通過第二連接線T2與第二螺旋電感L2的此端相連。第四螺旋電感L4平行置于第二螺旋電感L2的下方，第四并聯(lián)電容C4平行置于第二并聯(lián)電容C2的下方并且第四并聯(lián)電容通過第四連接線T4與第四螺旋電感L4相連。第一 Z型電容Zl平行置于第一螺旋電感L1、第二螺旋電感L2、第一并聯(lián)電容Cl和第二并聯(lián)電容C2的正上方。并聯(lián)電容板C5平行置于第三并聯(lián)電容C3和第四并聯(lián)電容C4的正下方。其中第一螺旋電感L1、第二螺旋電感L2螺旋方向均是自上而下，第三螺旋電感L3、第四螺旋電感L4螺旋方向均是自下而上，四個電感均是兩層，第一、第二、第三和第四并聯(lián)電容Cl、C2、C3和C4分上下兩層板，每個并聯(lián)電容的下板接地。
[0022]結(jié)合圖3，S波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器包括表面貼裝的50歐姆阻抗的輸入端口 P3，第二輸入電感Lin2、帶狀線實現(xiàn)的五級諧振單元U、第二 Z型電容Z2、第二輸出電感Lout2以及表面貼裝的50歐姆阻抗的輸出端口 P4。在S波段分布式結(jié)構(gòu)濾波器中，第二輸入電感Lin2 一端與表面貼裝的50歐姆阻抗的輸入端口 P3相連接，其另一端與五級諧振單元U的第一級中間板Ml相連，五級諧振單元U第五級的中間板M5與表面貼裝的50歐姆阻抗的輸出端口 P4通過第二輸出電感Lout2相連接。第二 Z型電容置于五級諧振單元U的正下方。其中，五級諧振單元U中的第一級是由三層板Al、Ml和BI構(gòu)成的，第二級是由三層板A2、M2和B2構(gòu)成的，第三級是由三層板A3、M3和B3，第四級是由三層板A4、M4和B4以及第五級是由三層板A5、M5和B5構(gòu)成的。
[0023]本發(fā)明中第二輸入電感Lin2結(jié)構(gòu)如下:以第三輸入端口 P3指向第四輸出端口 P4的方向為X軸正方向，垂直于X軸向上為I軸正方向，第二輸入電感Lin2與第四輸入端口P4連接，并依次沿I軸正方向、X軸正方向彎折后，與第一級諧振的中間板Ml連接。
[0024]本發(fā)明中第二輸出電感Lout2結(jié)構(gòu)如下:以第二輸入電感Lin2的坐標系為標準，第二輸出電感Lout2輸出端與第四輸