一种高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器的制造方法_2

文档序号:9351815阅读:来源:国知局
中的微带双通带滤波器的版图结构如图1所示,该微带双通带滤波器的介 质基板8 为0. 93MgQ.97ZnaQ35Ti03. QQ5-0. 07CaTi0jlg瓷基板,其介电常数为 21. 01,厚度为 1mm, 损耗为10 5。介质基板8的下面设置有金属接地板9。
[0036] 在介质基板8的中央设置有环形谐振器5,环形谐振器5为封闭的矩形形状;环形 谐振器5为二分之一波长,其矩形外围的长X宽为9. 38X6. 0mm,线宽为0. 65mm ;
[0037] 在环形谐振器5的左右两边与环形谐振器5的底边水平对称地设置有输入馈线1 和输出馈线2,在输入馈线1和输出馈线2靠近环形谐振器5的一端分别垂直向上设置有输 入平行耦合线3和输出平行耦合线4,输入平行耦合线3和输出平行耦合线4与环形谐振 器5两边的距离均为0. 3mm ;所述输入馈线1和输出馈线2的长X宽均为4. 5X0. 4mm,所 述输入平行耦合线3和输出平行耦合线4的长X宽为8. 5X0. 3mm。输入馈线1和输出馈 线2均采用特性阻抗为50欧姆且为平行耦合结构的微带线。
[0038] 环形谐振器5的下边中间位置设置有方形微扰小环6,方形微扰小环6也为封闭的 矩形形状,其下边与环形谐振器5的下边重合,方形微扰小环6为四分之一波长,其矩形外 围的长X宽为5. 0X3. 4mm,线宽为0. 65mm ;在方形微扰小环6的上边中间位置设置有开路 枝节7,加载的开路枝节7嵌入方形微扰小环6内,开路枝节7与方形微扰小环6的上边呈 垂直向下状态,其长X宽为3. 0X1. 5mm。
[0039] 上述整个结构关于开路枝节7镜像对称;
[0040] 上述实施例的相关数值均为本发明的优选数值。本发明并不局限于上述实施例, 很多细节的变化是可能的,但这并不因此违背本发明的范围和精神。
[0041] 表1为本发明的高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器与现有技术的FR4基滤波器 的性能对比。
[0042] 表 1
[0043]
[0044] 图2是本实施例中双通带滤波器仿真的频率响应曲线,图中包含两条曲线Sn, S21,曲线S n是反射特性曲线,曲线S21是传输特曲线。由图可知,第一通带的中心频率是 2. 39GHz,插入损耗为-0. 93dB,回波损耗为-19. 34dB ;第二通带的中心频率为3. 27GHz,插 入损耗为-1. 03dB,回波损耗为-19. 14dB,且在1. 99GHz处产生一个传输零点。
【主权项】
1. 一种高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器,包括介质基板、金属层和电路结构,其 特征在于,所述介质基板(8)为0. 93MgQ.97ZnaQ35Ti03. QQ5-0. 07CaTi03陶瓷基板;介质基板(8) 的中央设置有环形谐振器(5),环形谐振器(5)为封闭的矩形形状;环形谐振器(5)的左右 两边与环形谐振器(5 )的底边水平对称地设置有输入馈线(1)和输出馈线(2 ),在输入馈线 (1)和输出馈线(2)靠近环形谐振器(5)的一端分别垂直向上设置有输入平行耦合线(3) 和输出平行耦合线(4),输入平行耦合线(3)和输出平行耦合线(4)与环形谐振器(5)两边 的距离均为〇. 25~0. 35mm ;环形谐振器(5)的下边中间位置设置有方形微扰小环(6),方 形微扰小环(6)也为封闭的矩形形状,其下边与环形谐振器(5)的下边重合;方形微扰小环 (6)的上边中间位置设置有开路枝节(7),开路枝节(7)与方形微扰小环(6)的上边呈垂直 向下状态,其长X宽为(2.8~3.2)X (1~2)mm; 上述整个结构关于开路枝节(7)镜像对称; 所述输入馈线(1)和输出馈线(2)的长X宽均为(4~5) X (0.35~0.45) mm; 所述输入平行耦合线(3)和输出平行耦合线(4)的长X宽为(8~9. 5) X (0. 2~ 0. 4) mm ; 所述环形谐振器(5)为二分之一波长,其矩形外围的长X宽为(9~9. 5) X (5~7) mm,线宽为 0? 55 ~0? 7mm ; 所述方形微扰小环(6)为四分之一波长,其矩形外围的长X宽为(4.8~5. 5)X (3~ 3. 6) mm,线宽为 0? 55 ~0? 7mm ; 所述开路枝节(7)的长X宽为(2. 8~3. 2) X (1~2) mm ; 在介质基板(8)的下面设置有金属接地板(9),即为所述的金属层。2. 根据权利要求1所述的一种高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器,其特征在于,所 述介质基板(8)的介电常数为21. 01,厚度为1mm,损耗为10 5。3. 根据权利要求1所述的一种高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器,其特征在于,所 述介质基板(8)的制备方法为: 将化学原料 MgO、Ti02、ZnO 和 CaCO3按(1-x) Mg a97ZnaQ35Ti03.QQ5 - XCaTiO3,其中 x=0. 03~0. 09的化学计量比进行配料,通过固相法,于1200~1300°C烧结,制成具有高品 质因数的微波介质陶瓷。4. 根据权利要求1所述的一种高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器,其特征在于,所 述输入馈线(1)和输出馈线(2)均为特征阻抗为50欧姆的微带线。5. 根据权利要求1所述的一种高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器,其特征在于,所 述输入馈线(1)和输出馈线(2)为平行親合馈电结构。
【专利摘要】本发明公开了一种高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器,其介质基板为0.93Mg0.97Zn0.035TiO3.005-0.07CaTiO3陶瓷基板;其中央设置有矩形封闭形状的环形谐振器;环形谐振器的左右两边水平对称地设置有输入馈线和输出馈线,在输入馈线和输出馈线的里端分别垂直向上设置有输入平行耦合线和输出平行耦合线,两平行耦合线与环形谐振器两边的距离均为0.25~0.35mm;环形谐振器下边的中间位置设置有方形微扰小环,方形微扰小环的上边中间位置设置有开路枝节,其长×宽为(2.8~3.2)×(1~2)mm。本发明较之FR4基滤波器的面积减小80%,增加了谐振器的设计自由度,有效控制了高次谐波,改善了对两通带的中心频率的控制,提高了第一通带的选择性,且结构简单、易于加工。
【IPC分类】H01P7/08, H01P1/203
【公开号】CN105070985
【申请号】CN201510433540
【发明人】李玲霞, 叶静, 张帅, 于经洋, 李赛
【申请人】天津大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月21日
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