基于LTCC技術的微型高性能微帶帶通濾波器的研究與設計.pdf

1、近年來，移動通信、國防電子系統(tǒng)以及衛(wèi)星通信等領域正在飛速地發(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)的關鍵器件，濾波器的性能將對整個系統(tǒng)的性能起到至關重要的影響作用，因此，微型高性能濾波器的研究與設計就顯得尤為迫切。傳統(tǒng)的濾波器一般不能同時滿足上述要求，然而LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）工藝的發(fā)展使得研究設計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，UCC技術在低阻抗金屬化、高頻性能、成本、設計多樣性、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，已成為無源集成的主流技術。利用LTCC技術，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技術可以實現(xiàn)三維立體集成，所以在射頻波段制造各種微波無源器件時得到了廣泛的應用，以便實現(xiàn)無源器件的高度集成。
　　本文主要對微帶帶通濾波器進行了研究，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，因此本文對傳統(tǒng)的微帶線進行了改進，采用上下對稱的夾層結構的微帶線，有效地減小了濾波器通帶內(nèi)的插入損耗。
　　本文一共設計了兩大類帶通濾波器，一類是分布式微帶帶通濾波器，其體積均小于4mm×3.5mm×0.5mm，另一類是開口環(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，在設計分布式微帶帶通濾波器時采用了雙層結構，并

4、分別設計了二級、四級、五級濾波器。隨著濾波器級數(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。為了進一步提高邊帶陡峭度和阻帶抑制度，本文中對四級和五級帶通濾波器進行了改進，增加Z字形微帶線以增加不相鄰的兩個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。目前，這兩款濾波器都已經(jīng)完成了實物的加工，并進行了性能的測試。同時，對開口環(huán)微帶帶通濾波器進行了簡單的研究與設計，其逼近函數(shù)為橢