基于LTCC技術(shù)的微型高性能微帶帶通濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，移動(dòng)通信、國(guó)防電子系統(tǒng)以及衛(wèi)星通信等領(lǐng)域正在飛速地發(fā)展著，高性能、微型化、低成本已經(jīng)逐漸成為射頻電路的重要發(fā)展方向。作為收發(fā)系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，濾波器的性能將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能起到至關(guān)重要的影響作用，因此，微型高性能濾波器的研究與設(shè)計(jì)就顯得尤為迫切。傳統(tǒng)的濾波器一般不能同時(shí)滿(mǎn)足上述要求，然而LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）工藝的發(fā)展使得研究設(shè)計(jì)出兼具上述性能的濾波器成為可能。
　　小型

2、化是目前集成電路、電子器件等行業(yè)研究的焦點(diǎn)，UCC技術(shù)在低阻抗金屬化、高頻性能、成本、設(shè)計(jì)多樣性、集成封裝、靈活性以及布線線寬和線間距等方面都顯現(xiàn)出眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為無(wú)源集成的主流技術(shù)。利用LTCC技術(shù)，可以很好的加工出尺寸小，精度高，緊密性好，損耗小的微波器件。由于LTCC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維立體集成，所以在射頻波段制造各種微波無(wú)源器件時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用，以便實(shí)現(xiàn)無(wú)源器件的高度集成。
　　本文主要對(duì)微帶帶通濾波器進(jìn)行了研究，由于傳統(tǒng)的

3、微帶線與空氣接觸，所以微帶濾波器具有通帶內(nèi)插入損耗比較大的特點(diǎn)，因此本文對(duì)傳統(tǒng)的微帶線進(jìn)行了改進(jìn)，采用上下對(duì)稱(chēng)的夾層結(jié)構(gòu)的微帶線，有效地減小了濾波器通帶內(nèi)的插入損耗。
　　本文一共設(shè)計(jì)了兩大類(lèi)帶通濾波器，一類(lèi)是分布式微帶帶通濾波器，其體積均小于4mm×3.5mm×0.5mm，另一類(lèi)是開(kāi)口環(huán)微帶帶通濾波器，其體積為3.5mm×4mm×0.45mm。由于具有成本低、體積小、成品率高的優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)分布式微帶帶通濾波器時(shí)采用了雙層結(jié)構(gòu)，并

4、分別設(shè)計(jì)了二級(jí)、四級(jí)、五級(jí)濾波器。隨著濾波器級(jí)數(shù)的增加，濾波器的通帶內(nèi)插入損耗也有一定程度的增加，但是其邊帶陡峭度和阻帶的衰減都有所提高。為了進(jìn)一步提高邊帶陡峭度和阻帶抑制度，本文中對(duì)四級(jí)和五級(jí)帶通濾波器進(jìn)行了改進(jìn)，增加Z字形微帶線以增加不相鄰的兩個(gè)諧振單元之間的交叉耦合，從而在通帶截止頻率的附近引入傳輸零點(diǎn)。目前，這兩款濾波器都已經(jīng)完成了實(shí)物的加工，并進(jìn)行了性能的測(cè)試。同時(shí)，對(duì)開(kāi)口環(huán)微帶帶通濾波器進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究與設(shè)計(jì)，其逼近函數(shù)為橢