微帶陶瓷濾波器及其陶瓷基板的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種微帶陶瓷濾波器，包括矩形的具有開口的環(huán)形諧振器，所述環(huán)形諧振器上與開口相對的一側(cè)設(shè)有向環(huán)形諧振器內(nèi)部延伸的短截線，本發(fā)明還提供一種上述微帶陶瓷濾波器的陶瓷基板的制備方法，包括如下步驟：陶瓷粉料的制備、球磨、預(yù)燒、造粒、燒結(jié)、制作基板；本發(fā)明利用高介電常數(shù)的陶瓷基板，將濾波器的尺寸小型化；在電路結(jié)構(gòu)中，使四個(gè)環(huán)形諧振器對稱，上層兩個(gè)諧振器采用電耦合，兩層相鄰的諧振器采用混合耦合，下層兩個(gè)諧振器采用磁耦合，引入傳輸零點(diǎn)，將通帶邊緣的抑制能力提高。
【專利說明】
微帶陶瓷濾波器及其陶瓷基板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電子元器件，特別是一種微帶陶瓷濾波器及其陶瓷基板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信系統(tǒng)的高速發(fā)展，現(xiàn)今社會已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)信息高速傳播的時(shí)代，信 息時(shí)刻在我們的身邊進(jìn)行傳遞，無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于社會生活的各個(gè)領(lǐng)域，比 如移動通信、雷達(dá)導(dǎo)航的電子對抗。微波濾波器在整個(gè)無線通信系統(tǒng)中有著不可替代的重 要作用，在通信的過程中對進(jìn)行通信的頻率進(jìn)行選擇。濾波器是用來對信號進(jìn)行加重或衰 減的器件，它的主要作用是：讓有用信號盡可能無損耗的通過，對無用信號盡可能大的衰 減。它的性能的好壞直接影響整個(gè)無線通信系統(tǒng)的性能。
[0003] 濾波器按類型可分為：LC濾波器、聲表面波濾波器、微帶陶瓷濾波器、基片集成波 導(dǎo)濾波器、缺陷地結(jié)構(gòu)濾波器等。由于陶瓷基微帶濾波器具有體積小、損耗低、可靠性高等 特點(diǎn)，在電子對抗技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、電子偵察技術(shù)、導(dǎo)彈導(dǎo)引、火力控制、?？仗綔y等多方面 均有廣泛應(yīng)用，組成了未來濾波器不可或缺的重要部分。
[0004] 目前微帶陶瓷濾波器是基于介電常數(shù)小于10的基板材料制作而成的，比如羅杰斯 公司生產(chǎn)的有機(jī)復(fù)合基板，它的介電常數(shù)在2.2與10之間，制作而成的濾波器具有介電常數(shù) 低、損耗低、較高機(jī)械強(qiáng)度特點(diǎn)；另外常用的基板是氧化鋁陶瓷基板，其介電常數(shù)為9到10之 間，制作成的濾波器具有良好的機(jī)械性能、絕緣性能好、損耗低優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 近年來，通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對微帶陶瓷濾波器的要求越來越高，不僅要求良好 的性能，即損耗低，可靠性高，同時(shí)還希望其體積盡可能小，溫度穩(wěn)定性盡可能高，以便于集 成和小型化。而濾波器尺寸在同一諧振頻率下跟k成反比，高^值有利于器件小型化，采用 高高溫度穩(wěn)定性的介電材料是將陶瓷濾波器小型化的重要技術(shù)手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種尺寸小、溫度穩(wěn)定性 好、電損耗低的微帶陶瓷濾波器及其陶瓷基板的制備方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0008] -種微帶陶瓷濾波器，包括矩形的具有開口的環(huán)形諧振器，所述環(huán)形諧振器上與 開口相對的一側(cè)設(shè)有向環(huán)形諧振器內(nèi)部延伸的短截線。
[0009] 加入中間短截線，使整個(gè)諧振器更加緊湊，減小了單個(gè)諧振器所需體積，從而使得 進(jìn)一步小型化濾波器得到實(shí)現(xiàn)。
[00?0] 作為優(yōu)選方式，短截線的長度為〇 · 4-0 · 6mm。若低于0 · 4mm親合過強(qiáng)，若大于0 · 6mm 則耦合太弱。
[0011]作為優(yōu)選方式，包括信號輸入端、信號輸出端和耦合電路，耦合電路包括4個(gè)所述 環(huán)形諧振器，所述4個(gè)環(huán)形諧振器分為上下兩層并排列成矩形，上層為采用電耦合的左、右 主諧振器，下層為采用磁耦合的左、右主諧振器，兩層之間的諧振器采用混合耦合，下層相 鄰的兩個(gè)主諧振器開口方向水平相背，上層相鄰的兩個(gè)主諧振器開口方向水平相向，信號 輸入端與輸出端分別與上層兩個(gè)諧振器聯(lián)接，并在信號輸入端與輸出端完成阻抗變換;所 述4個(gè)主諧振器為帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。
[0012] 作為優(yōu)選方式，在上層左主諧振器與信號輸入端之間設(shè)置一開口方向向下的第一 副諧振器，第一副諧振器與上層左主諧振器采用混合耦合;在信號輸出端與上層右主諧振 器之間設(shè)置一開口方向向下的第二副諧振器，第二副諧振器與上層右主諧振器之間采用混 合耦合。所述兩個(gè)副諧振器為帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。
[0013] 作為優(yōu)選方式，在信號輸入端與上層左主諧振器之間設(shè)置第一副諧振器、第三副 諧振器，其中第一副諧振器開口方向向上，第三副諧振器開口方向向下，第三諧振器與上層 左主諧振器采用混合耦合;在信號輸出端與上層右主諧振器之間設(shè)置第二副諧振器、第四 副諧振器，其中第二副諧振器開口方向向下，第四副諧振器開口方向向上，第二副諧振器與 上層右主諧振器采用混合耦合。所述四個(gè)副諧振器為帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振 器。
[0014] 作為優(yōu)選方式，在信號輸入端與上層左主諧振器之間分別設(shè)置有兩個(gè)開口方向相 反的第一副諧振器、第三副諧振器，第一副諧振器與上層左主諧振器開口方向相同，第一副 諧振器位于第三副諧振器的正上方，第三副諧振器開口方向與上層左主諧振器開口方向相 反，第一副諧振器與第三副諧振器之間采用混合耦合，第三副諧振器與上層左主諧振器采 用磁耦合;在信號輸出端與上層右主諧振器之間分別設(shè)置有兩個(gè)開口方向相反的第二副諧 振器、第四副諧振器，第二副諧振器與上層右主諧振器開口方向相同，第二副諧振器位于第 四副諧振器的正上方，第四副諧振器開口方向與上層右主諧振器開口方向相反，第二副諧 振器與第四副諧振器之間采用混合耦合，第四副諧振器與上層右主諧振器采用磁耦合。所 述四個(gè)副諧振器為帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。
[0015] 本發(fā)明還提供一種上述微帶陶瓷濾波器的陶瓷基板的制備方法，包括如下步驟：
[0016] A)陶瓷粉料的制備：采用非化學(xué)計(jì)量配比，將堿式碳酸鎂（xMg⑶3 · yMg(0H)2 · zH2〇，x:y:z = 4:1(4-7))、氫氧化|丐Ca(0H)2、氧化鑭La2〇3、氧化鋅ZnO按照0.8:0.09:0.02: 0.05的摩爾比在電子天平上進(jìn)行稱量，混合；
[0017] B)球磨:將粉料和氧化錯(cuò)球在尼龍罐中，粉料、去離子水、氧化錯(cuò)球混合比例1:1: 5,混合球磨4-8小時(shí)；
[0018] C)預(yù)燒:將球磨過后的原料在85-120°C下干燥8-15分鐘，用60目篩子過篩，過篩完 后，在1000-1200°C下進(jìn)行預(yù)燒，預(yù)燒3-5小時(shí)，保溫4-6小時(shí)，自然降溫；
[0019] D)造粒:將預(yù)燒過后的粉料經(jīng)60目篩子過篩，用10%PVA做粘合劑進(jìn)行造粒；
[0020] E)燒結(jié):造粒完后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1200-1350°C，燒結(jié)時(shí)間4-6小時(shí)，保溫3-6小 時(shí)，自然降溫；
[0021 ] F)制作基板：將樣品經(jīng)干壓成型，燒結(jié)，乳磨成尺寸為50 · 8mm X 50 · 8mm X 0 · 8 土 0.05mm的片子，再經(jīng)切割，高溫處理，后續(xù)拋光過程，制作成基板，制作而成的基板尺寸50mm X 50mm X 0 · 381 ±0 · 05mm。
[0022] 作為優(yōu)選方式，制作而成的陶瓷基板其性能如下：εΓ = 24-26，Q X f = 40000- 60000GHz，Tf = 〇± 2。
[0023] 該陶瓷體系制作成的微帶陶瓷濾波器具有尺寸小、損耗低、溫度穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
[0024] 本發(fā)明的原理是:利用高介電常數(shù)的陶瓷基板，將濾波器的尺寸小型化;在電路結(jié) 構(gòu)中，使四個(gè)環(huán)形諧振器對稱，上層兩個(gè)諧振器采用電耦合，兩層相鄰的諧振器采用混合耦 合，下層兩個(gè)諧振器采用磁耦合，引入傳輸零點(diǎn)，將通帶邊緣的抑制能力提高。仿真結(jié)果如 圖3所示，從圖3看出，確實(shí)在通帶邊緣分別產(chǎn)生了一個(gè)傳輸零點(diǎn)，提高了通帶邊緣的抑制能 力。
[0025] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0026] 該陶瓷體系制作成的微帶陶瓷濾波器具有尺寸小、損耗低、溫度穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。 [0027]表1是采用本發(fā)明陶瓷基板制作成的濾波器與目前其他基板材料制作的微帶陶瓷 濾波器性能的對比：
[0028]表 1
[0030]其中，上述羅杰斯基板在純聚四氟乙烯板材兩面敷上經(jīng)氧化處理的電解銅箱，然 后經(jīng)高溫、高壓制成電路基板;氧化鋁陶瓷基板則采用流延成型、扎膜成型、注漿成型、凝膠 注模成型工藝制作陶瓷基板。
[0031] 上述表格中三種基板采用同樣諧振器模型，由上述表格得出：本發(fā)明采用的陶瓷 基板相對市面上的羅杰斯基板濾波器尺寸大大減?。幌鄬ρ趸X陶瓷基板，仍然使濾波器 的尺寸得到進(jìn)一步小型化，且本陶瓷基板的溫度系數(shù)、損耗角正切值均低于羅杰斯基板與 氧化鋁陶瓷基板。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的工作原理示意圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的仿真不意圖；
[0035] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038] 其中，1為信號輸入端，2為信號輸出端，3為耦合電路，31為上層左主諧振器，34為 上層右主諧振器，32為下層左主諧振器，33為下層右主諧振器，35為第一副諧振器，36為第 二副諧振器，37為第三副諧振器，38為第四副諧振器。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0040] 實(shí)施例1
[0041] -種微帶陶瓷濾波器，包括矩形的具有開口的環(huán)形諧振器，所述環(huán)形諧振器上與 開口相對的一側(cè)設(shè)有向環(huán)形諧振器內(nèi)部延伸的短截線。
[0042] 短截線的長度為0.4-0.6_。若低于0.4mm親合過強(qiáng)，若大于0.6mm則親合太弱。 [0043] 實(shí)施例2
[0044] 如圖1所示，一種微帶陶瓷濾波器，包括信號輸入端1、信號輸出端2和耦合電路3， 耦合電路3包括4個(gè)環(huán)形諧振器，環(huán)形諧振器為矩形并具有開口，所述4個(gè)環(huán)形諧振器上與開 口相對的一側(cè)均設(shè)有向環(huán)形諧振器內(nèi)部延伸的短截線。短截線的長度為0.4-0.6_。若低于 0.4mm耦合過強(qiáng)，若大于0.6mm則耦合太弱。所述4個(gè)環(huán)形諧振器分為上下兩層并排列成矩 形，上層為采用電耦合的左、右主諧振器31、34,下層為采用磁耦合的左、右主諧振器32、33， 兩層之間的諧振器采用混合耦合，下層相鄰的兩個(gè)主諧振器32、33開口方向水平相背，上層 相鄰的兩個(gè)主諧振器31、34開口方向水平相向，信號輸入端與輸出端分別與上層兩個(gè)諧振 器聯(lián)接，并在信號輸入端與輸出端完成阻抗變換。
[0045] 如圖2所示，實(shí)線箭頭指示主信號傳輸通道經(jīng)信號輸入端1，傳輸至上層左主諧振 器31，然后沿實(shí)線箭頭往下層左主諧振器32方向，到達(dá)下層左主諧振器32后，沿實(shí)線箭頭到 達(dá)下層右主諧振器33,經(jīng)由實(shí)線箭頭方向到達(dá)上層右主諧振器34,進(jìn)入信號輸出端2;虛線 箭頭表示交叉耦合傳輸通道，即從輸入端，經(jīng)由上層左主諧振器31直接耦合至上層右主諧 振器34，抵達(dá)輸出端口 2。需要抑制鄰頻干擾，除了從實(shí)線箭頭主傳輸通道外還從虛線交叉 耦合通道傳輸，且主信號傳輸通道與交叉耦合傳輸通道相位相差180度，兩路傳輸通道在輸 出端匯合后實(shí)現(xiàn)尚的抑制。
[0046] 本實(shí)施例還提供一種上述微帶陶瓷濾波器的陶瓷基板的制備方法，包括如下步 驟：
[0047] A)陶瓷粉料的制備：采用非化學(xué)計(jì)量配比，將堿式碳酸鎂（xMg⑶3 · yMg(0H)2 · zH2〇，x:y:z = 4:1(4-7))、氫氧化|丐Ca(0H)2、氧化鑭La2〇3、氧化鋅ZnO按照0.8:0.09:0.02: 0.05的摩爾比在電子天平上進(jìn)行稱量，混合；
[0048] B)球磨:將粉料和氧化鋯球在尼龍罐中，粉料、去離子水、氧化鋯球混合比例1:1: 5,混合球磨4小時(shí)；
[0049] C)預(yù)燒：將球磨過后的原料在85 °C下干燥8分鐘，用60目篩子過篩，過篩完后，在 1000°C下進(jìn)行預(yù)燒，預(yù)燒3小時(shí)，保溫4小時(shí)，自然降溫；
[0050] D)造粒:將預(yù)燒過后的粉料經(jīng)60目篩子過篩，用10%PVA做粘合劑進(jìn)行造粒；
[00511 E)燒結(jié):造粒完后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1200°C，燒結(jié)時(shí)間4小時(shí)，保溫3小時(shí)，自然降 溫；
[0052] F)制作基板：將樣品經(jīng)干壓成型，燒結(jié)，乳磨成尺寸為50 · 8mm X 50 · 8mm X 0 · 8 土 0.05mm的片子，再經(jīng)切割，高溫處理，后續(xù)拋光過程，制作成基板，制作而成的基板尺寸50mm X 50mm X 0 · 381 ±0 · 05mm。
[0053] 制作而成的陶瓷基板其性能如下：εΓ = 24-26，QXf = 40000-60000GHz，Tf = 0土 2〇
[0054] 實(shí)施例3
[0055] 如圖4所示，一種微帶陶瓷濾波器，包括信號輸入端1、信號輸出端2和耦合電路3， 耦合電路3包括4個(gè)環(huán)形諧振器，環(huán)形諧振器為矩形的具有開口的諧振器，所述環(huán)形諧振器 上與開口相對的一側(cè)設(shè)有向環(huán)形諧振器內(nèi)部延伸的短截線。短截線的長度為0.4-0.6_。若 低于0.4_耦合過強(qiáng)，若大于0.6mm則耦合太弱。所述4個(gè)環(huán)形諧振器分為上下兩層并排列成 矩形，上層為采用電耦合的左、右主諧振器31、34、下層為采用磁耦合的左、右主諧振器32、 33,兩層之間的諧振器采用混合耦合，下層相鄰的兩個(gè)主諧振器32、33開口方向水平相背， 上層相鄰的兩個(gè)主諧振器31、34開口方向水平相向，信號輸入端與輸出端分別與上層兩個(gè) 諧振器聯(lián)接，并在信號輸入端與輸出端完成阻抗變換。
[0056] 在上層左主諧振器31與信號輸入端1之間設(shè)置一開口方向向下的第一副諧振器 35,第一副諧振器35與上層左主諧振器31采用混合耦合;在信號輸出端2與上層右主諧振器 34之間設(shè)置一開口方向向下的第二副諧振器36,第二副諧振器36與上層右主諧振器34之間 采用混合耦合。所述兩個(gè)副諧振器35、36均為帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。
[0057]本實(shí)施例還提供一種上述微帶陶瓷濾波器的陶瓷基板的制備方法，包括如下步 驟：
[0058] A)陶瓷粉料的制備：采用非化學(xué)計(jì)量配比，將堿式碳酸鎂（xMgC03 · yMg(0H)2 · zH2〇，x:y:z = 4:1(4-7))、氫氧化|丐〇3(0!1)2、氧化鑭]^12〇3、氧化鋅211〇按照0.8:0.09:0.02: 0.05的摩爾比在電子天平上進(jìn)行稱量，混合；
[0059] B)球磨:將粉料和氧化鋯球在尼龍罐中，粉料、去離子水、氧化鋯球混合比例1:1: 5,混合球磨4-8小時(shí)；
[0000] C)預(yù)燒:將球磨過后的原料在120 °C下干燥15分鐘，用60目篩子過篩，過篩完后，在 1200°C下進(jìn)行預(yù)燒，預(yù)燒5小時(shí)，保溫6小時(shí)，自然降溫；
[0061 ] D)造粒:將預(yù)燒過后的粉料經(jīng)60目篩子過篩，用10%PVA做粘合劑進(jìn)行造粒；
[0062] E)燒結(jié):造粒完后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1350°C，燒結(jié)時(shí)間6小時(shí)，保溫6小時(shí)，自然降 溫；
[0063] F)制作基板：將樣品經(jīng)干壓成型，燒結(jié)，乳磨成尺寸為50 · 8mm X 50 · 8mm X 0 · 8 土 0.05mm的片子，再經(jīng)切割，高溫處理，后續(xù)拋光過程，制作成基板，制作而成的基板尺寸50mm X 50mm X 0 · 381 ±0 · 05mm。
[0064] 制作而成的陶瓷基板其性能如下：εΓ = 24-26，QXf = 40000-60000GHz，Tf = 0土 2〇
[0065] 實(shí)施例4
[0066] 如圖5所示，一種微帶陶瓷濾波器，包括信號輸入端1、信號輸出端2和耦合電路3， 耦合電路3包括4個(gè)環(huán)形諧振器，環(huán)形諧振器為矩形的具有開口的諧振器，所述環(huán)形諧振器 上與開口相對的一側(cè)設(shè)有向環(huán)形諧振器內(nèi)部延伸的短截線。短截線的長度為0.4-0.6_。若 低于0.4mm親合過強(qiáng)，若大于0.6mm則親合太弱。
[0067] 所述4個(gè)環(huán)形諧振器分為上下兩層并排列成矩形，上層為采用電耦合的左、右主諧 振器31、34、下層為采用磁耦合的左、右主諧振器32、33,兩層之間的諧振器采用混合耦合， 下層相鄰的兩個(gè)主諧振器32、33開口方向水平相背，上層相鄰的兩個(gè)主諧振器31、34開口方 向水平相向，信號輸入端與輸出端分別與上層兩個(gè)諧振器聯(lián)接，并在信號輸入端與輸出端 完成阻抗變換。
[0068] 在信號輸入端1與上層左主諧振器31之間設(shè)置第一副諧振器35、第三副諧振器37， 其中第一副諧振器35開口方向向上，第三副諧振器37開口方向向下，第三諧振器37與上層 左主諧振器31采用混合耦合;在信號輸出端2與上層右主諧振器34之間設(shè)置第二副諧振器 36、第四副諧振器38,其中第二副諧振器36開口方向向下，第四副諧振器38開口方向向上， 第二副諧振器36與上層右主諧振器34采用混合耦合。所述四個(gè)副諧振器35、36、37、38均為 帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。
[0069] 本實(shí)施例還提供一種上述微帶陶瓷濾波器的陶瓷基板的制備方法，包括如下步 驟：
[0070] A)陶瓷粉料的制備：采用非化學(xué)計(jì)量配比，將堿式碳酸鎂（XMgC〇3 · yMg(0H)2 · zH2〇，x:y:z = 4:1(4-7))、氫氧化|丐〇3(0!1)2、氧化鑭]^12〇3、氧化鋅211〇按照0.8:0.09:0.02: 0.05的摩爾比在電子天平上進(jìn)行稱量，混合；
[0071] B)球磨:將粉料和氧化鋯球在尼龍罐中，粉料、去離子水、氧化鋯球混合比例1:1: 5,混合球磨6小時(shí)；
[0072] C)預(yù)燒:將球磨過后的原料在100 °C下干燥12分鐘，用60目篩子過篩，過篩完后，在 1100°C下進(jìn)行預(yù)燒，預(yù)燒4小時(shí)，保溫5小時(shí)，自然降溫；
[0073] D)造粒:將預(yù)燒過后的粉料經(jīng)60目篩子過篩，用10%PVA做粘合劑進(jìn)行造粒；
[0074] E)燒結(jié):造粒完后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1300°C，燒結(jié)時(shí)間5小時(shí)，保溫4小時(shí)，自然降 溫；
[0075] F)制作基板：將樣品經(jīng)干壓成型，燒結(jié)，乳磨成尺寸為50 · 8mm X 50 · 8mm X 0 · 8 土 0.05mm的片子，再經(jīng)切割，高溫處理，后續(xù)拋光過程，制作成基板，制作而成的基板尺寸50mm X 50mm X 0 · 381 ±0 · 05mm。
[0076] 制作而成的陶瓷基板其性能如下：εΓ = 24-26，QXf = 40000-60000GHz，Tf = 0土 2〇
[0077] 實(shí)施例5
[0078] 如圖6所示，一種微帶陶瓷濾波器，包括信號輸入端1、信號輸出端2和耦合電路3， 耦合電路3包括4個(gè)環(huán)形諧振器，環(huán)形諧振器為矩形的具有開口的諧振器，所述環(huán)形諧振器 上與開口相對的一側(cè)設(shè)有向環(huán)形諧振器內(nèi)部延伸的短截線。短截線的長度為0.4-0.6_。若 低于0.4mm親合過強(qiáng)，若大于0.6mm則親合太弱。
[0079] 所述4個(gè)環(huán)形諧振器分為上下兩層并排列成矩形，上層為采用電耦合的左、右主諧 振器31、34,下層為采用磁耦合的左、右主諧振器32、33,兩層之間的諧振器采用混合耦合， 下層相鄰的兩個(gè)主諧振器32、33開口方向水平相背，上層相鄰的兩個(gè)主諧振器31、34開口方 向水平相向，信號輸入端與輸出端分別與上層兩個(gè)諧振器聯(lián)接，并在信號輸入端與輸出端 完成阻抗變換。
[0080] 在信號輸入端1與上層左主諧振器31之間分別設(shè)置有兩個(gè)開口方向相反的第一副 諧振器35、第三副諧振器37,第一副諧振器35與上層左主諧振器31開口方向相同，第一副諧 振器35位于第三副諧振器37的正上方，第三副諧振器37開口方向與上層左主諧振器31開口 方向相反，第一副諧振器35與第三副諧振器37之間采用混合耦合，第三副諧振器37與上層 左主諧振器31采用磁耦合;在信號輸出端2與上層右主諧振器34之間分別設(shè)置有兩個(gè)開口 方向相反的第二副諧振器36、第四副諧振器38,第二副諧振器36與上層右主諧振器34開口 方向相同，第二副諧振器36位于第四副諧振器38的正上方，第四副諧振器38開口方向與上 層右主諧振器34開口方向相反，第二副諧振器36與第四副諧振器38之間采用混合耦合，第 四副諧振器38與上層右主諧振器34采用磁耦合。所述四個(gè)副諧振器35、36、37、38為帶有短 截線的具有開口的環(huán)形諧振器。
[0081] 本實(shí)施例還提供一種上述微帶陶瓷濾波器的陶瓷基板的制備方法，包括如下步 驟：
[0082] A)陶瓷粉料的制備:采用非化學(xué)計(jì)量配比，將堿式碳酸鎂(xMg⑶3 · yMg(0H)2 · zH20，X: y: z = 4:1 (4-7))、氫氧化(0H)2、氧化鑭La203、氧化鋅ZnO按照0 · 8:0 · 09:0 · 02: 0.05的摩爾比在電子天平上進(jìn)行稱量，混合；
[0083] B)球磨：將粉料和氧化鋯球在尼龍罐中，粉料、去離子水、氧化鋯球混合比例1:1: 5,混合球磨7小時(shí)；
[0084] C)預(yù)燒:將球磨過后的原料在100°C下干燥12分鐘，用60目篩子過篩，過篩完后，在 1150°C下進(jìn)行預(yù)燒，預(yù)燒4.5小時(shí)，保溫5.5小時(shí)，自然降溫；
[0085] D)造粒:將預(yù)燒過后的粉料經(jīng)60目篩子過篩，用10%PVA做粘合劑進(jìn)行造粒；
[0086] E)燒結(jié):造粒完后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1250°C，燒結(jié)時(shí)間5.5小時(shí)，保溫5小時(shí)，自然 降溫；
[0087] F)制作基板：將樣品經(jīng)干壓成型，燒結(jié)，乳磨成尺寸為50.8mm X 50.8mm X 0.8 土 0.05mm的片子，再經(jīng)切割，高溫處理，后續(xù)拋光過程，制作成基板，制作而成的基板尺寸50mm X 50mm X 0 · 381 ±0 · 05mm。
[0088] 制作而成的陶瓷基板其性能如下：εΓ = 24-26，QXf = 40000-60000GHz，Tf = 0土 2〇
[0089]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因 此，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成 的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種微帶陶瓷濾波器，其特征在于:包括矩形的具有開口的環(huán)形諧振器，所述環(huán)形諧 振器上與開口相對的一側(cè)設(shè)有向環(huán)形諧振器內(nèi)部延伸的短截線。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶陶瓷濾波器，其特征在于:短截線的長度為0.4-0.6mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶陶瓷濾波器，其特征在于:包括信號輸入端（1)、信號輸出 端(2)和耦合電路(3)，耦合電路(3)包括4個(gè)所述環(huán)形諧振器，所述4個(gè)環(huán)形諧振器分為上下 兩層并排列成矩形，上層為采用電耦合的左、右主諧振器(31、34)、下層為采用磁耦合的左、 右主諧振器(32、33)，兩層之間的諧振器采用混合耦合，下層相鄰的兩個(gè)主諧振器(32、33) 開口方向水平相背，上層相鄰的兩個(gè)主諧振器(31、34)開口方向水平相向，信號輸入端與輸 出端分別與上層兩個(gè)諧振器聯(lián)接，并在信號輸入端與輸出端完成阻抗變換，所述4個(gè)主諧振 器為帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微帶陶瓷濾波器，其特征在于:在上層左主諧振器(31)與信號 輸入端（1)之間設(shè)置一開口方向向下的第一副諧振器(35)，第一副諧振器(35)與上層左主 諧振器(31)采用混合耦合;在信號輸出端（2)與上層右主諧振器(34)之間設(shè)置一開口方向 向下的第二副諧振器(36)，第二副諧振器(36)與上層右主諧振器(34)之間采用混合耦合， 所述兩個(gè)副諧振器(35、36)為帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微帶陶瓷濾波器，其特征在于:在信號輸入端（1)與上層左主 諧振器(31)之間設(shè)置第一副諧振器(35)、第三副諧振器(37)，其中第一副諧振器(35)開口 方向向上，第三副諧振器(37)開口方向向下，第三諧振器(37)與上層左主諧振器(31)采用 混合耦合;在信號輸出端(2)與上層右主諧振器(34)之間設(shè)置第二副諧振器(36)、第四副諧 振器(38)，其中第二副諧振器(36)開口方向向下，第四副諧振器(38)開口方向向上，第二副 諧振器(36)與上層右主諧振器(34)采用混合耦合，所述四個(gè)副諧振器(35、36、37、38)為帶 有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微帶陶瓷濾波器，其特征在于:在信號輸入端（1)與上層左主 諧振器(31)之間分別設(shè)置有兩個(gè)開口方向相反的第一副諧振器(35)、第三副諧振器(37)， 第一副諧振器(35)與上層左主諧振器(31)開口方向相同，第一副諧振器(35)位于第三副諧 振器(37)的正上方，第三副諧振器(37)開口方向與上層左主諧振器(31)開口方向相反，第 一副諧振器(35)與第三副諧振器(37)之間采用混合耦合，第三副諧振器(37)與上層左主諧 振器(31)采用磁耦合;在信號輸出端（2)與上層右主諧振器(34)之間分別設(shè)置有兩個(gè)開口 方向相反的第二副諧振器(36)、第四副諧振器(38)，第二副諧振器(36)與上層右主諧振器 (34)開口方向相同，第二副諧振器（36)位于第四副諧振器（38)的正上方，第四副諧振器 (38)開口方向與上層右主諧振器（34)開口方向相反，第二副諧振器（36)與第四副諧振器 (38)之間采用混合耦合，第四副諧振器(38)與上層右主諧振器(34)采用磁耦合;所述四個(gè) 副諧振器(35、36、37、38)為帶有短截線的具有開口的環(huán)形諧振器。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的微帶陶瓷濾波器的陶瓷基板的制備方法，其特征 在于包括如下步驟： A) 陶瓷粉料的制備:采用非化學(xué)計(jì)量配比，將堿式碳酸鎂(xMgC〇3 · yMg(OH)2 · zH2〇，x: y: z = 4:1 (4-7))、氫氧化、氧化鑭La2〇3、氧化鋅ZnO按照0 · 8:0 · 09:0 · 02:0 · 05的摩 爾比在電子天平上進(jìn)行稱量，混合； B) 球磨：將粉料和氧化鋯球在尼龍罐中，粉料、去離子水、氧化鋯球混合比例1:1: 5，混 合球磨4-8小時(shí)； C) 預(yù)燒:將球磨過后的原料在85-120 °C下干燥8-15分鐘，用60目篩子過篩，過篩完后， 在1000-1200 °C下進(jìn)行預(yù)燒，預(yù)燒3-5小時(shí)，保溫4-6小時(shí)，自然降溫； D) 造粒:將預(yù)燒過后的粉料經(jīng)60目篩子過篩，用10 %PVA做粘合劑進(jìn)行造粒； E) 燒結(jié)：造粒完后進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度1200-1350°C，燒結(jié)時(shí)間4-6小時(shí)，保溫3-6小時(shí)， 自然降溫； F) 制作基板：將樣品經(jīng)干壓成型，燒結(jié)，乳磨成尺寸為50 · 8mm X 50 · 8mm X 0 · 8 ± 0 · 05mm 的片子，再經(jīng)切割，高溫處理，后續(xù)拋光過程，制作成基板，制作而成的基板尺寸50mm X 50mm X0.381±0.05mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微帶陶瓷濾波器的陶瓷基板的制備方法，其特征在于:制作而 成的陶瓷基板其性能如下：εΓ = 24-26，Q X f = 40000-60000GHz，Tf = 〇 ± 2。
【文檔編號】C04B35/622GK106025458SQ201610340961
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】鐘朝位, 陳松, 陶煜, 劉稷, 張樹人
【申請人】電子科技大學(xué)