基于ltcc與dgs技術(shù)的shf波段三段式高性能濾波器組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組，該濾波器組包括兩個(gè)SHF波段的單刀雙擲開(kāi)關(guān)和三個(gè)不同頻段的濾波器；其中的單刀雙擲開(kāi)關(guān)采用的是開(kāi)關(guān)芯片WKD0016H，三個(gè)濾波器都是采用五級(jí)諧振的帶狀線結(jié)構(gòu)，并且三個(gè)濾波器都是采用低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明綜合了三個(gè)濾波器的插入損耗小、帶內(nèi)波動(dòng)小、過(guò)渡帶陡峭、帶外抑制好等優(yōu)異性能，而且穩(wěn)定性好、電性能可靠，可以用在對(duì)一路信號(hào)中的不同頻率部分進(jìn)行分離處理或者其他的有苛刻要求的場(chǎng)合和相應(yīng)系統(tǒng)中。
【專利說(shuō)明】基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種濾波器組，特別是一種綜合了DGS技術(shù)的工作在SHF波段的三段式尚性能濾波器組。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，隨著移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信及國(guó)防電子系統(tǒng)的微型化的迅速發(fā)展，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的發(fā)展方向，對(duì)微波濾波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在一些國(guó)防尖端設(shè)備中，現(xiàn)在的使用頻段已經(jīng)相當(dāng)擁擠，所以衛(wèi)星通信等尖端設(shè)備向著毫米波波段發(fā)展，所以微波毫米波波段濾波器已經(jīng)成為該波段接收和發(fā)射支路中的關(guān)鍵電子部件，描述這種部件性能的主要指標(biāo)有:通帶工作頻率范圍、阻帶頻率范圍、通帶插入損耗、阻帶衰減、通帶輸入/輸出電壓駐波比、插入相移和時(shí)延頻率特性、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。然而在有的特殊情況下，對(duì)信號(hào)進(jìn)行不同頻率的篩選提出了新的要求，所以濾波器組在這種情況系提供了穩(wěn)定出色的應(yīng)用。
[0004]低溫共燒陶瓷是一種電子封裝技術(shù)，采用多層陶瓷技術(shù)，能夠?qū)o(wú)源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時(shí)也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無(wú)源/有源集成的功能模塊。LTCC技術(shù)在成本、集成封裝、布線線寬和線間距、低阻抗金屬化、設(shè)計(jì)多樣性和靈活性及高頻性能等方面都顯現(xiàn)出眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為無(wú)源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無(wú)源器件，散熱性好，可靠性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點(diǎn)，利用LTCC技術(shù)，可以很好的加工出尺寸小，精度高，緊密型好，損耗小的微波器件。由于LTCC技術(shù)具有三維立體集成優(yōu)勢(shì)，在微波頻段被廣泛用來(lái)制造各種微波無(wú)源元件，實(shí)現(xiàn)無(wú)源元件的高度集成?；贚TCC工藝的疊層技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)三維集成，從而使各種微型微波濾波器具有尺寸小、重量輕、性能優(yōu)、可靠性高、批量生產(chǎn)性能一致性好及低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的濾波器組。
[0005]如果只用一路濾波器，只能對(duì)一路信號(hào)進(jìn)行一個(gè)頻段的篩選，然而如果采用濾波器組，在綜合高性能開(kāi)關(guān)芯片，就可以實(shí)現(xiàn)不同頻段下的選擇與切換自如的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高性能高效濾波。此外實(shí)現(xiàn)相同的性能參數(shù)的濾波器，采用LTCC工藝所需體積通常會(huì)比傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)工藝(如微帶線或帶狀線結(jié)構(gòu))要大得多，因而在工程應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)，采用LTCC工藝實(shí)現(xiàn)，會(huì)在盡可能小的體積內(nèi)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種能對(duì)一路信號(hào)進(jìn)行不同頻段下自如地篩選，并且插入損耗小、駐波性能好、帶外抑制高、體積小、重量輕、可靠性高、使用方便、適用范圍廣、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低的高性能濾波器組。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組，包括兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片Switchl，Switch2、第一微波濾波器Filterl、第二微波濾波器Filter2和第三微波濾波器Filter3，第一微波開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸出端口 RFOutl和RF0ut2分別連接到第一濾波器的輸入端口 Inl和第二微波開(kāi)關(guān)的輸入端口 RFin2，第二微波開(kāi)關(guān)的兩個(gè)輸出端口RF0ut3和RF0ut4分別連接到第二濾波器的輸入端口 In2和第三濾波器的輸入端口 In3，通過(guò)開(kāi)關(guān)的控制不同的通路工作實(shí)現(xiàn)自由選頻的濾波器組。其中單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片Switchl，Switch2采用的型號(hào)是WKD0016H，分別主要包括五個(gè)端口，RFInl2為信號(hào)輸入端口，RFOut13和RF0ut24為兩路信號(hào)輸出端口，Vl3和V24為輸出選擇控制端。其中第一微波濾波器Filterl與第二微波濾波器Filter2總體結(jié)構(gòu)相同，但是具體傳輸線的尺寸不同，工作在不同的頻段上，都是采用了 DGS和LTCC技術(shù)，第一微波濾波器Filterl分別包括50歐姆輸入端口 P1、輸入引線電感Linl、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由Lll與L12構(gòu)成、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由L21與L22構(gòu)成、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由L31與L32構(gòu)成、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由L41與L42構(gòu)成、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由L51與L52構(gòu)成、輸出引線電感Loutl、50歐姆輸出端口P2、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層DGSl、DGS2、一個(gè)Z形級(jí)間耦合單元ZLl以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口 GndI和Gnd2。其中每級(jí)諧振單元由平行放置的兩層傳輸線構(gòu)成，輸入引線電感與1^11、1^1、1^31、1^41、1^51以及輸出引線電感在同一平面上，且1^11、1^1、1^31、1^41、1^51的一端與接地端611(11相連，另一端開(kāi)路，而其上方的1^12、1^2、1^32、1^42、1^52—端與接地端611(12相連，另一端開(kāi)路，輸入引線電感的一端與LU的中部相連，另一端連接的是濾波器的輸入端口Pl，輸出引線電感的一端與L51中部相連，另一端與50歐姆表貼結(jié)構(gòu)的輸出端口(P2)相連。Z形親合單元在空間上位于五個(gè)諧振單元的下方、屏蔽層DGSl的上方，且Z形親合單元的兩端分別與接地端Gnd I和接地端Gnd2相連。第二微波濾波器Fil ter2分別包括50歐姆輸入端口P3、輸入引線電感Lin2、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由L13與L14構(gòu)成、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由L23與L24構(gòu)成、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由L33與L34構(gòu)成、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由L43與L44構(gòu)成、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由L53與L54構(gòu)成、輸出引線電感Lout2、50歐姆輸出端口 P4、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層DGS3、DGS4、一個(gè)Z形級(jí)間耦合單元ZL2以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口 Gnd3和Gnd4。其中每級(jí)諧振單元由平行放置的兩層傳輸線構(gòu)成，輸入引線電感與L13、L23、L33、L43、L53以及輸出引線電感在同一平面上，且L14、L24、L34、L44、L54的一端與接地端Gnd3相連，另一端開(kāi)路，而其上方的L14、L24、L34、L44、L54—端與接地端Gnd4相連，另一端開(kāi)路，輸入引線電感的一端與L13的中部相連，另一端連接的是濾波器的輸入端口 P3，輸出引線電感的一端與L53中部相連，另一端與50歐姆表貼結(jié)構(gòu)的輸出端口(P4)相連。Z形耦合單元在空間上位于五個(gè)諧振單元的下方、屏蔽層DGS3的上方，且Z形耦合單元的兩端分別與接地端Gnd3和接地端Gnd4相連。第三微波濾波器Filter3分別包括50歐姆輸入端口 P5、輸入引線電感Lin3、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由L15與L16構(gòu)成、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由L25與L26構(gòu)成、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由L35與L36構(gòu)成、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由L45與L46構(gòu)成、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由L55與L56構(gòu)成、輸出引線電感Lout3、50歐姆輸出端口 P6、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層DGS5、DGS6、一個(gè)Z形級(jí)間耦合單元ZL3以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口 Gnd5和Gnd6。其中每級(jí)諧振單元由平行放置的兩層傳輸線構(gòu)成，輸入引線電感與L15、L25、L35、L45、L55以及輸出引線電感在同一平面上，且L15、L25、L35、L45、L55的一端與接地端Gnd5相連，另一端開(kāi)路，而其上方的L16、L26、L36、L46、L56—端與接地端Gnd6相連，另一端開(kāi)路，輸入引線電感的一端與L15的中部相連，另一端連接的是濾波器的輸入端口P5，輸出引線電感的一端與L55中部相連，另一端與50歐姆表貼結(jié)構(gòu)的輸出端口(P6)相連。Z形耦合單元在空間上位于五個(gè)諧振單元的下方、屏蔽層DGS5的上方，且Z形親合單元的兩端分別與接地端Gnd5和接地端Gnd6相連。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明采用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，所帶來(lái)的顯著優(yōu)點(diǎn)是:(I)實(shí)現(xiàn)了濾波器頻率選擇性好、通帶響應(yīng)平坦、過(guò)渡帶陡峭、帶外抑制好、回波損耗小、插入損耗小的優(yōu)點(diǎn)；(2)實(shí)現(xiàn)了微波開(kāi)關(guān)插損小，駐波好的優(yōu)點(diǎn)；(3)本發(fā)明采用了DGS技術(shù)，對(duì)高次諧波的抑制好；(4)本發(fā)明體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1(a)為本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1(b)(c)(d)是本發(fā)明的局部之濾波器(Filterl、Filter2、Filter3)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組開(kāi)關(guān)接一端口時(shí)的輸出端口的幅頻特性曲線。
[0010]圖3是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組開(kāi)關(guān)接一端口時(shí)的輸入端口的駐波特性曲線。
[0011 ]圖4是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組開(kāi)關(guān)接二端口時(shí)的輸出端口的幅頻特性曲線。
[0012]圖5是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組開(kāi)關(guān)接二端口時(shí)的輸入端口的駐波特性曲線。
[0013]圖6是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組開(kāi)關(guān)接三端口時(shí)的輸出端口的幅頻特性曲線。
[0014]圖7是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組開(kāi)關(guān)接三端口時(shí)的輸入端口的駐波特性曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]結(jié)合圖1(a)、(b)，本發(fā)明一種基于低溫共燒陶瓷(LTCC)與缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)技術(shù)的SHF波段高性能濾波器組，包括單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片Switchl，Switch2、第一微波濾波器Filterl、第二微波濾波器Filter2和第三微波濾波器Filter3。其中單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片Switchl，Switch2采用的型號(hào)是WKD0016H，主要包括五個(gè)端口，RFInl2為信號(hào)輸入端口，RF0utl3和RF0ut24為兩路信號(hào)輸出端口，V13和V24為輸出選擇控制端。其中第一微波濾波器Filterl與第二微波濾波器Filter2總體結(jié)構(gòu)相同，但是具體傳輸線的尺寸不同，工作在不同的頻段上，都是采用了 DGS和LTCC技術(shù)，第一微波濾波器Filterl分別包括50歐姆輸入端口 P1、輸入引線電感Linl、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由Lll與L12構(gòu)成、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由L21與L22構(gòu)成、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由L31與L32構(gòu)成、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由L41與L42構(gòu)成、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由L51與L52構(gòu)成、輸出引線電感Loutl、50歐姆輸出端口 P2、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層DGS1、DGS2、一個(gè)Z形級(jí)間耦合單元ZLI以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口Gndl和Gnd2。其中每級(jí)諧振單元由平行放置的兩層傳輸線構(gòu)成，輸入引線電感與Lll、L21、1^31、1^41、1^51以及輸出引線電感在同一平面上，且1^11、1^1、1^31、1^41、1^51的一端與接地端Gndl相連，另一端開(kāi)路，而其上方的L12、L22、L32、L42、L52—端與接地端Gnd2相連，另一端開(kāi)路，輸入引線電感的一端與Lll的中部相連，另一端連接的是濾波器的輸入端口Pl，輸出引線電感的一端與L51中部相連，另一端與50歐姆表貼結(jié)構(gòu)的輸出端口(P2)相連。Z形親合單元在空間上位于五個(gè)諧振單元的下方、屏蔽層DGSl的上方，且Z形耦合單元的兩端分別與接地端Gndl和接地端Gnd2相連。第二微波濾波器Fi I ter2分別包括50歐姆輸入端口 P3、輸入引線電感Lin2、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由L13與L14構(gòu)成、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由L23與L24構(gòu)成、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由L33與L34構(gòu)成、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由L43與L44構(gòu)成、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由L53與L54構(gòu)成、輸出引線電感Lout2、50歐姆輸出端口 P4、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層DGS1、DGS2、一個(gè)Z形級(jí)間耦合單元ZL2以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口 Gnd3和Gnd4。其中每級(jí)諧振單元由平行放置的兩層傳輸線構(gòu)成，輸入引線電感與L13、L23、L33、L43、L53以及輸出引線電感在同一平面上，且L14、L24、L34、L44、L54的一端與接地端Gnd3相連，另一端開(kāi)路，而其上方的L14、L24、L34、L44、L54—端與接地端Gnd4相連，另一端開(kāi)路，輸入引線電感的一端與L13的中部相連，另一端連接的是濾波器的輸入端口 P3，輸出引線電感的一端與L53中部相連，另一端與50歐姆表貼結(jié)構(gòu)的輸出端口(P4)相連。Z形耦合單元在空間上位于五個(gè)諧振單元的下方、屏蔽層DGS3的上方，且Z形耦合單元的兩端分別與接地端Gnd3和接地端Gnd4相連。第三微波濾波器Fi I ter3分別包括50歐姆輸入端口 P5、輸入引線電感Lin3、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由L15與L16構(gòu)成、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由L25與L26構(gòu)成、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由L35與L36構(gòu)成、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由L45與L46構(gòu)成、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由L55與L56構(gòu)成、輸出引線電感Lout3、50歐姆輸出端口 P6、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層DGS5、DGS6、一個(gè)Z形級(jí)間親合單元ZL3以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口 Gnd5和Gnd6。其中每級(jí)諧振單元由平行放置的兩層傳輸線構(gòu)成，輸入引線電感與115、1^25、1^35、]^45、]^55以及輸出引線電感在同一平面上，且L15、L25、L35、L45、L55的一端與接地端Gnd5相連，另一端開(kāi)路，而其上方的L16、L26、L36、L46、L56—端與接地端Gnd6相連，另一端開(kāi)路，輸入引線電感的一端與L15的中部相連，另一端連接的是濾波器的輸入端口P5，輸出引線電感的一端與L55中部相連，另一端與50歐姆表貼結(jié)構(gòu)的輸出端口(P6)相連。Z形耦合單元在空間上位于五個(gè)諧振單元的下方、屏蔽層DGS5的上方，且Z形親合單元的兩端分別與接地端Gnd5和接地端Gnd6相連。
[0017]1、結(jié)合圖l(a)、(b)，本發(fā)明一種基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組，其特征在于，三個(gè)濾波器的50歐姆輸入端口、輸入引線電感(Lin)、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(由Lll與L12、L13與L14、L15與L16構(gòu)成)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(由L21與L22、L23與L24、L25與L26構(gòu)成)、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元(由L31與L32、L33與L34、L35與L36構(gòu)成)、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元(由L41與L42、L43與L44、L45與L46構(gòu)成)、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元(由L51與L52、L53與L54、L55與L56構(gòu)成)、輸出引線電感(Lout)、50歐姆輸出端口、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層、一個(gè)Z形級(jí)間耦合單元(ZL)以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)。
[0018]本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組，由于是采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)，其低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約900°C溫度下燒結(jié)而成，所以具有非常高的可靠性和溫度穩(wěn)定性，由于結(jié)構(gòu)采用三維立體集成和多層折疊結(jié)構(gòu)以及外表面金屬屏蔽實(shí)現(xiàn)接地和封裝，從而使體積大幅減小。
[0019]本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組濾波器部分的尺寸僅為3.23mmX3.23mmX 1.53mm和1.63mmX3.23mmX 1.53mm，其中第一濾波器和第三濾波器的尺寸相同，單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片WKD0016H，頻率范圍是3-18GHZ，插入損耗為2dB，隔離度為40dB，輸入駐波比為1.3:1，外形尺寸為1.lmm*1.4mm*0.1mm。其性能可從圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7看出，通帶帶寬分別為3-4.8GHz,7.5_10GHz和13.5_16GHz，三個(gè)輸出端口在通帶內(nèi)的幅頻特性較好，輸入端口回波損耗優(yōu)于15dB。
[0020]由圖2可知，濾波器一在3-4.8GHz內(nèi)的插損較小；
由圖3所示，開(kāi)關(guān)接一端口時(shí)的輸入駐波達(dá)到_15dB以下；
由圖4可知，濾波器一在7.5-1 OGHz內(nèi)的插損較小；
由圖5所示，開(kāi)關(guān)接二端口時(shí)的輸入駐波達(dá)到-17dB以下；
由圖6可知，濾波器一在13.5-16GHz內(nèi)的插損較??；
由圖7所示，開(kāi)關(guān)接一端口時(shí)的輸入駐波達(dá)到_16dB以下。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組，其特征在于:包括單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片(Switchl，Switch2)、第一微波濾波器(Filterl)，第二微波濾波器(Filter2)和第三微波濾波器(Filter3); 所述單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片(Switchl，Switch2)采用的型號(hào)是WKDOO16H，單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片(Switchl)包括信號(hào)輸入端口(RF Inl)、第一信號(hào)輸出端口(RF Outl)、第二信號(hào)輸出端口(RF 0ut2)、第一輸出選擇控制端(Vl)、第二輸出選擇控制端(V2)五個(gè)端口；其中第一信號(hào)輸出端口(RFOut I)與第一微波濾波器(Fi Iterl)的輸入端口連接，第二信號(hào)輸出端口(RF0ut2)與單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片(Switch2)的信號(hào)輸入端口(RF In2)連接;單刀雙擲開(kāi)關(guān)芯片(Switch2)包括信號(hào)輸入端口(RF In2)、第一信號(hào)輸出端口(RF 0ut3)、第二信號(hào)輸出端口(RF 0ut4)、第一輸出選擇控制端(V3)、第二輸出選擇控制端(V4)五個(gè)端口；其中第一信號(hào)輸出端口(RF0ut3)與第二微波濾波器(FiIter2)的輸入端口連接，第二信號(hào)輸出端口(RF0ut4)與第三微波濾波器(Fi I ter3 )的輸入端口連接； 其中第一微波濾波器(Fi Iterl )、第二微波濾波器(Fi lter2)與第三微波濾波器(Filter3)總體結(jié)構(gòu)相同， 所述第一微波濾波器(Filterl)包括表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口(P1)、第一輸入引線電感(Linl)、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L11、L12)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L21、L22)、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元(L31、L32)、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元(L41、L42)、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元(L51、L52)、第一輸出引線電感(Loutl)、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口(P2)、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層(DGS1、DGS2)、第一 Z形級(jí)間耦合單元(ZLl)以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口(Gndl和Gnd2);五級(jí)并聯(lián)諧振單元以一定間距水平依次平行排列，第一、二諧振單元的間距與第四、五諧振單元間距相同，第二、三諧振單元間距與第三、四諧振單元間距相同，第一、二諧振單元的間距與第二、三諧振單元間距不同；其中每級(jí)諧振單元均由平行放置的上、下兩層帶狀線構(gòu)成，第二層帶狀線位于第一層帶狀線下方； 第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(Lll、L12)由第一層的第一帶狀線(L11)、第二層的第二帶狀線(L12)并聯(lián)而成，第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L21、L22)由第一層的第三帶狀線(L21)、第二層的第四帶狀線(L22)并聯(lián)而成，第三級(jí)并聯(lián)諧振單元(L31、L32)由第一層的第五帶狀線(L31)、第二層的第六帶狀線(L32)并聯(lián)而成，第四級(jí)并聯(lián)諧振單元(L41、L42)由第一層的第七帶狀線(L41)、第二層的第八帶狀線(L42)并聯(lián)而成，第五級(jí)并聯(lián)諧振單元(L51、L52)由第一層的第九帶狀線(L51)、第二層的第十帶狀線(L52)并聯(lián)而成;所述第一輸入引線電感(Linl)、各級(jí)諧振單元的第一層帶狀線、第一輸出引線電感(Loutl)在同一平面上，且各級(jí)諧振單元第一層帶狀線(111、1^1、1^31、1^1丄51)的一端與第一接地端口(611(11)相連、另一端開(kāi)路;第二層帶狀線(L12、L22、L32、L42、L52)—端與第二接地端口(Gnd2)相連、另一端開(kāi)路，第一輸入引線電感(Linl)—端與第一帶狀線(Lll)的中部相連、另一端與第一輸入端口(Pl)連接，第一輸出引線電感(Loutl)的一端與第九帶狀線(L51)中部相連、另一端與第一輸出端口(P2)連接;第一 Z形級(jí)間耦合單元(ZLl)位于各級(jí)諧振單元的下方、屏蔽層(DGSl)的上方，且第一 Z形級(jí)間親合單元(ZLl)—端與第一接地端口(Gndl)相連、另一端與第二接地端口(Gnd2)相連； 第二微波濾波器(Filter2)包括表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口(P3)、第二輸入引線電感(Lin2)、第六級(jí)并聯(lián)諧振單元(L13、L14)、第七級(jí)并聯(lián)諧振單元(L23、L24)、第八級(jí)并聯(lián)諧振單元(L33、L34)、第九級(jí)并聯(lián)諧振單元(L43、L44)、第十級(jí)并聯(lián)諧振單元(L53、L54)、第二輸出引線電感(Lout2)、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口(P4)、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層(DGS3、DGS4)、第二 Z形級(jí)間耦合單元(ZL2)以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口(Gnd3和Gnd4);五級(jí)并聯(lián)諧振單元以一定間距水平依次平行排列，第一、二諧振單元的間距與第四、五諧振單元間距相同，第二、三諧振單元間距與第三、四諧振單元間距相同，第一、二諧振單元的間距與第二、三諧振單元間距不同； 其中每級(jí)諧振單元均由平行放置的上、下兩層帶狀線構(gòu)成，第二層帶狀線位于第一層帶狀線下方，第六級(jí)并聯(lián)諧振單元(L13、L14)由第一層的第十一帶狀線(L13)、第二層的第十二帶狀線(L14)并聯(lián)而成，第七級(jí)并聯(lián)諧振單元(L23、L24)由第一層的第十三帶狀線(L23)、第二層的第十帶狀線(L24)并聯(lián)而成，第八級(jí)并聯(lián)諧振單元(L33、L34)由第一層的第十五帶狀線(L33)、第二層的第十六帶狀線(L34)并聯(lián)而成，第九級(jí)并聯(lián)諧振單元(L43、L44)由第一層的第十七帶狀線(L43)、第二層的第十八帶狀線(L44)并聯(lián)而成，第十級(jí)并聯(lián)諧振單元(L53、L54)由第一層的第十九帶狀線(L53)、第二層的第二十帶狀線(L54)并聯(lián)而成;所述第二輸入引線電感(Lin2)、各級(jí)諧振單元的第一層帶狀線、第二輸出引線電感(Lout2)在同一平面上，且各級(jí)諧振單元第一層帶狀線(L13、L23、L33、L43、L53)的一端與第三接地端口(Gnd3)相連、另一端開(kāi)路；第二層帶狀線(L14、L24、L34、L44、L54)—端與第四接地端口(Gnd4)相連、另一端開(kāi)路，第二輸入引線電感(Lin2)—端與第十一帶狀線(L13)的中部相連、另一端與第二輸入端口(P3)連接，第二輸出引線電感(Lout2)的一端與第十九帶狀線(L53)中部相連、另一端與第二輸出端口(P4)連接;第二Z形級(jí)間耦合單元(ZL2)位于各級(jí)諧振單元的下方、屏蔽層(DGS3)的上方，且第二 Z形級(jí)間親合單元(ZL2)—端與第三接地端口(Gnd3)相連、另一端與第四接地端口(Gnd4)相連； 第三微波濾波器(Filter3)包括表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸入端口(P5)、第三輸入引線電感(Lin3)、第十一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L15、L16)、第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L25、L26)、第十三級(jí)并聯(lián)諧振單元(L35、L36)、第十四級(jí)并聯(lián)諧振單元(L45、L46)、第十五級(jí)并聯(lián)諧振單元(L55、L56)、第三輸出引線電感(Lout3)、表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸出端口(P6)、兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層(DGS5、DGS6 )、第三Z形級(jí)間耦合單元(ZL3 )以及兩個(gè)表貼結(jié)構(gòu)的接地端口(Gnd5和Gnd6);五級(jí)并聯(lián)諧振單元以一定間距水平依次平行排列，第一、二諧振單元的間距與第四、五諧振單元間距相同，第二、三諧振單元間距與第三、四諧振單元間距相同，第一、二諧振單元的間距與第二、三諧振單元間距不同； 其中每級(jí)諧振單元均由平行放置的上、下兩層帶狀線構(gòu)成，第二層帶狀線位于第一層帶狀線下方;第十一級(jí)并聯(lián)諧振單元(L15、L16)由第一層的第二十一帶狀線(L15)、第二層的第二十二帶狀線(L16)并聯(lián)而成，第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元(L25、L26)由第一層的第二十三帶狀線(L25)、第二層的第二十四帶狀線(L26)并聯(lián)而成，第十三級(jí)并聯(lián)諧振單元(L35、L36)由第一層的第二十五帶狀線(L35)、第二層的第二十六帶狀線(L36)并聯(lián)而成，第十四級(jí)并聯(lián)諧振單元(L45、L46)由第一層的第二十七帶狀線(L45)、第二層的第二十八帶狀線(L46)并聯(lián)而成，第十五級(jí)并聯(lián)諧振單元(L55、L56)由第一層的第二十九帶狀線(L55)、第二層的第三十帶狀線(L56)并聯(lián)而成;所述第三輸入引線電感(Lin3)、各級(jí)諧振單元的第一層帶狀線、第三輸出引線電感(Lout3)在同一平面上，且各級(jí)諧振單元第一層帶狀線(L15、L25、L35、L45、L55)的一端與第五接地端口(Gnd5)相連、另一端開(kāi)路;第二層帶狀線(L16、L26、L36、L46、L56)—端與第六接地端口(Gnd6)相連、另一端開(kāi)路，第三輸入引線電感(Lin3) —端與第二十一帶狀線(L15)的中部相連、另一端與第三輸入端口(P5)連接，第三輸出引線電感(Lout3)的一端與第二十九帶狀線(L55)中部相連、另一端與第三輸出端口(P6)連接;第三Z形級(jí)間耦合單元(ZL3)位于各級(jí)諧振單元的下方、屏蔽層(DGS5)的上方，且第三Z形級(jí)間親合單元(ZL3)—端與第五接地端口(Gnd5)相連、另一端與第六接地端口(Gnd6)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTCC與DGS技術(shù)的SHF波段三段式高性能濾波器組，其特征在于:三個(gè)濾波器的50歐姆輸入端口( In)、輸入引線電感(Lin)、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元(由1^11與1^12、1^13與1^14、1^15與1^16構(gòu)成)、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元(由1^1與1^2、1^3與1^4、1^5與L26構(gòu)成)、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元(由L31與L32、L33與L34、L35與L36構(gòu)成)、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元(由L41與L42、L43與L44、L45與L46構(gòu)成)、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元(由L51與L52、L53與L54、L55與L56構(gòu)成)、輸出引線電感(Lout)、50歐姆輸出端口(Out)、缺陷地結(jié)構(gòu)的屏蔽層(DGS)、Z形級(jí)間耦合單元(ZL)以及表貼結(jié)構(gòu)的接地端口(Gnd)均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H01P1/203GK105914435SQ201610383083
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】孫超, 李博文, 戴永勝
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué)