LTCC超寬帶濾波器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無(wú)線電子通信技術(shù)的飛速發(fā)展和日益增長(zhǎng)的終端產(chǎn)品需求,人們對(duì)無(wú)線通訊與遙控技術(shù)的要求越來(lái)越高,在此背景下超寬帶系統(tǒng)的研究具有深遠(yuǎn)研究意義和巨大市場(chǎng)前景。同時(shí)也對(duì)無(wú)線系統(tǒng)關(guān)鍵器件超寬帶濾波器提出了更多要求,如微型化、高性能、低成本和高可靠性等。LTCC工藝技術(shù)是當(dāng)今實(shí)現(xiàn)微波元件微型化主流技術(shù)之一,本文基于LTCC多層三維立體集成優(yōu)勢(shì)和濾波器設(shè)計(jì)基本理論,結(jié)合某國(guó)家重點(diǎn)工程的實(shí)際應(yīng)用,采用微波三維立體集成結(jié)構(gòu)對(duì)UWB濾波器展開(kāi)研究。

2、>　　 文章采用了梳狀線型耦合諧振式和分布式高通濾波器兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了超寬帶濾波器理論分析與工程設(shè)計(jì),成功優(yōu)化設(shè)計(jì)出多款不同帶寬不同頻率的寬帶濾波器。其中一種LTCC微型UWB濾波器已批量生產(chǎn),并成功用于某國(guó)家重點(diǎn)工程中。
　　 采用梳狀線型耦合諧振式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬帶時(shí),受到傳統(tǒng)耦合諧振結(jié)構(gòu)的限制,很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)耦合,為增強(qiáng)耦合,論文中對(duì)耦合結(jié)構(gòu)加以改進(jìn),在相鄰諧振級(jí)的短路端附近用金屬連接板直接連接,使原來(lái)單純的空間耦合混入一定的直接耦

3、合,增大了耦合強(qiáng)度,并可根據(jù)設(shè)計(jì)需要調(diào)整耦合強(qiáng)度,有效地展寬了帶寬。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)耦合諧振濾波器級(jí)數(shù)增加時(shí)也能增加濾波器帶寬,因此,對(duì)采取適當(dāng)增加級(jí)數(shù)方法來(lái)進(jìn)一步拓寬濾波器工作帶寬也開(kāi)展了研究。并采用梳狀型耦合諧振結(jié)構(gòu)分別設(shè)計(jì)了六級(jí)和九級(jí)的寬帶帶通濾波器,工作頻率范圍分別為4-9GHz和4-11GHz,相對(duì)帶寬分別為85％和105%,插損小于2dB,體積僅為3.2mm*2.0mm*1.2mm,且濾波器設(shè)計(jì)可控性好,頻段和帶寬可很方便的調(diào)

4、整和優(yōu)化。
　　 分布式高通結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬帶濾波器,是根據(jù)微波元器件頻率響應(yīng)的周期性,論文中對(duì)電容電感的結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)技巧進(jìn)行了探索和研究,通過(guò)三維電路改進(jìn),使高通濾波器高端形成阻帶,并通過(guò)調(diào)節(jié)屏蔽地的結(jié)構(gòu)形狀調(diào)節(jié)各電容電感的對(duì)地電容值,改善了高端抑制和阻抗匹配,設(shè)計(jì)并加工了一款UWB濾波器,并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了多款不同頻率和帶寬的寬帶濾波器,最大相對(duì)帶寬達(dá)到145%,體積僅為3.2mm*1.6mm*0.94mm。
　　 本文利用LTC