基于LTCC工藝的射頻無源器件建模與研究.pdf

1、低溫共燒陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramic)技術作為一種新型的封裝技術，可將電路中的各種無源器件，如電容、電感、電阻、濾波器、耦合器、雙工器等完全掩埋在介質中，以三維多層電路結構的形式實現小型化貼片產品，同時可與有源器件相結合用于研制各種高集成度、低成本的小功率射頻與微波功能模塊。掩埋在介質基板內的濾波器、耦合器、雙工器等三維射頻無源器件不同于常規(guī)的微帶板無源器件，它們更能充分利用三維空間，

2、這給小型化三維射頻無源器件的發(fā)展開拓了新的研究方向。本文結合科研課題，對低通濾波器、帶通濾波器、功率分配器、定向耦合器進行了深入研究，實現了多款不同功能的射頻無源器件。作者的主要工作和成果可以概括為以下幾點：
　　 1.研究了LTCC無源元件建模方法，對LTCC單層電容、多層電容、平面螺旋電感進行建模、仿真和加工驗證，分析了單層電容、多層電容、平面螺旋電感等各種結構的無源元件的使用方法和注意事項，通過設立變量的方法建立了傳輸線、

3、電感、電容、毫米波直流偏置電路等關鍵無源元件的三維電磁場模型庫。
　　 2.研究了幾種高/低通濾波器三維電磁場仿真模型。建立了五階并聯諧振、七階并聯諧振和九階串聯諧振低通濾波器三維電磁場模型。在分析高階橢圓函數濾波器模型抑制度不高的情況下，提出了一種具有額外傳輸零點的并聯諧振低通濾波器模型，同時建立了采用不同介電常數介質層的高通濾波器模型。
　　 3.研究了具有傳輸零點SIR諧振帶通濾波器和LC諧振帶通濾波器的設計與建模

4、方法，提出了一種改進型的SIR諧振帶通濾波器和一種具有傳輸零點的T型帶通濾波器，詳細給出了基于LTCC技術的SIR諧振帶通濾波器的設計方法，同時采用T型帶通濾波器結構，設計實現了一款應用于北斗導航通訊系統(tǒng)的雙通道帶通濾波器。對部分設計實例中的帶通濾波器進行了加工驗證，測試結果與仿真結果基本一致。
　　 4.研究了LTCC小型化功率分配器和定向耦合器三維層疊結構的實現方法，建立了小型化威爾金森功率分配器、90°電橋、90°串聯型電