一种uhf波段微型微波滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种UHF波段微型微波滤波器，涉及一种微型微波滤波器，包括一个13层基板和以带状线结构实现的并联谐振单元，上述结构均采用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现。本实用新型具有易调试、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、温度稳定性好、电性能批量一致性好、成本低、可大批量生产等优点，适用于相应微波频段的通信、卫星通信等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。
【专利说明】
一种UHF波段微型微波滤波器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种微型微波滤波器，尤其涉及一种UHF波段微型微波滤波器。
【背景技术】
[0002]近年来，随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对微波滤波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。描述这种部件性能的主要指标有:通带工作频率范围、阻带频率范围、通带插入损耗、阻带衰减、通带输入/输出电压驻波比、插入相移和时延频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。
[0003]低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件内置于介质基板内部，同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高频性能等方面都显现出众多优点，已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值，便于内嵌无源器件，散热性好，可靠性高，耐高温，冲震等优点，利用LTCC技术，可以很好的加工出尺寸小，精度高，紧密型好，损耗小的微波器件。由于LTCC技术具有三维立体集成优势，在微波频段被广泛用来制造各种微波无源元件，实现无源元件的高度集成。基于LTCC工艺的叠层技术，可以实现三维集成，从而使各种微型微波滤波器具有尺寸小、重量轻、性能优、可靠性高、批量生产性能一致性好及低成本等诸多优点，利用其三维集成结构特点，可以实现微型微波滤波器。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种UHF波段微型微波滤波器，采用LTCC技术的带状线结构，实现体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、使用方便、适用范围广、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的微型微波滤波器。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种UHF波段微型微波滤波器，包括一个13层基板，所述13层基板从上至下依次设置第一接地层GND1、第二电容层GC2、第三接地层GND2、第四电容层GC4、第五接地层GND3、第六带状线层LZ2、第七带状线层LL1、第八带状线层LZ2、第九接地层GND4、第十电容层GC1、第i^一接地层GND5、第十二电容层GC3和第十三接地层GND6;
[0007]所述13层基板上设有输入端口P1、第一输入电感Linl、第一级并联谐振单元L1、￥1&1、(:1、第二级并联谐振单元1^、￥1&2、02、第三级并联谐振单元1^3、￥1&3、03、第四级并联谐振单元L4、Via4、C4、第一输出电感Loutl、第一Z形级间耦合带状线Zl、第二Z形级间耦合带状线Z2、总地线和输出端口 P2;
[0008]第一级并联谐振单元包括第一带状线L1、第一接地电容Cl和第一通孔Vial，第一带状线LI设于第七带状线层LLl上，第一接地电容Cl设于第十电容层GCl上，第一带状线LI和第一接地电容Cl通过第一通孔Vial连接；
[0009]第二级并联谐振单元包括第二带状线L2、第二接地电容C2和第二通孔Via2，第二带状线L2设于第七带状线层LLl上，第二接地电容C2设于第二电容层GC2上，第二带状线L2和第二接地电容C2通过第二通孔Via2连接；
[0010]第三级并联谐振单元包括第三带状线L3、第三接地电容C3和第三通孔Via3，第三带状线L3设于第七带状线层LLl上，第三接地电容C3设于第十二电容层GC3上，第三带状线L3和第三接地电容C3通过第三通孔Via3连接；
[0011]第四级并联谐振单元包括第四带状线L4、第四接地电容C4和第四通孔Via4，第四带状线L4设于第七带状线层LLl上，第四接地电容C4设于第四电容层GC4上，第四带状线L4和第四接地电容C4通过第四通孔Via4连接；
[0012]输入电感Lin设于第七带状线层LLl上，输入端口Pl通过输入电感Lin连接第一带状线LI，输出电感Lout设于第七带状线层LLl上，输出端口 P2通过输出电感Lout连接第四带状线L4，第一 Z形级间耦合带状线Zl设在第六带状线层LZ2上，第二 Z形级间耦合带状线Z2设在第八带状线层LZ2;
[0013]第一带状线LI和第四带状线L4均为一端连接总地线另一端开路，并且连接总地线的连接端相同，第二带状线L2和第三带状线L3—端连接总地线另一端开路，并且连接总地线的连接端相同，第一带状线LI和第四带状线L4的连接总地线端方向与第二带状线L2和第三带状线L3的连接总地线端方向相反；
[0014]第一Z形级间耦合带状线Zl两端均连接总地线，第二 Z形级间耦合带状线Z2两端均连接总地线。
[0015]所述一种UHF波段微型微波滤波器采用多层低温共烧陶瓷工艺制成。
[0016]所述第一接地层GND1、第三接地层GND2、第五接地层GND3、第九接地层GND4、第十一接地层GND5和第十三接地层GND6均连接总地线。
[0017]本实用新型所述的一种高性能滤波器模块，采用LTCC技术实现了通带带宽为
2.2GHz-2.4GHz，输入端口回波损耗优于16dB，输出端口插入损耗优于2dB的微波滤波器；
[0018]本实用新型采用LTCC技术，体积小、重量轻、成本低、可靠性高，并且电路实现结构简单，易于大批量生产。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型一种UHF波段微型微波滤波器的外形及内部结构示意图；
[0020]图2是本实用新型一种UHF波段微型微波滤波器输出端口的幅频特性曲线；
[0021 ]图3是本实用新型一种UHF波段微型微波滤波器输入端口的驻波特性曲线。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示的一种UHF波段微型微波滤波器，包括一个13层基板，所述13层基板从上至下依次设置第一接地层GNDl、第二电容层GC2、第三接地层GND2、第四电容层GC4、第五接地层GND3、第六带状线层LZ2、第七带状线层LLl、第八带状线层LZ2、第九接地层GND4、第十电容层GCl、第^^一接地层GND5、第十二电容层GC3和第十三接地层GND6;
[0023]所述13层基板上设有输入端口P1、第一输入电感Linl、第一级并联谐振单元L1、￥1&1、(:1、第二级并联谐振单元1^、￥1&2、02、第三级并联谐振单元1^3、￥1&3、03、第四级并联谐振单元L4、Via4、C4、第一输出电感Loutl、第一Z形级间耦合带状线Zl、第二Z形级间耦合带状线Z2、总地线和输出端口 P2;
[0024]第一级并联谐振单元包括第一带状线L1、第一接地电容Cl和第一通孔Vial，第一带状线LI设于第七带状线层LLl上，第一接地电容Cl设于第十电容层GCl上，第一带状线LI和第一接地电容Cl通过第一通孔Vial连接；
[0025]第二级并联谐振单元包括第二带状线L2、第二接地电容C2和第二通孔Via2，第二带状线L2设于第七带状线层LLl上，第二接地电容C2设于第二电容层GC2上，第二带状线L2和第二接地电容C2通过第二通孔Via2连接；
[0026]第三级并联谐振单元包括第三带状线L3、第三接地电容C3和第三通孔Via3，第三带状线L3设于第七带状线层LLl上，第三接地电容C3设于第十二电容层GC3上，第三带状线L3和第三接地电容C3通过第三通孔Via3连接；
[0027]第四级并联谐振单元包括第四带状线L4、第四接地电容C4和第四通孔Via4，第四带状线L4设于第七带状线层LLl上，第四接地电容C4设于第四电容层GC4上，第四带状线L4和第四接地电容C4通过第四通孔Via4连接；
[0028]输入电感Lin设于第七带状线层LLl上，输入端口Pl通过输入电感Lin连接第一带状线LI，输出电感Lout设于第七带状线层LLl上，输出端口 P2通过输出电感Lout连接第四带状线L4，第一 Z形级间耦合带状线Zl设在第六带状线层LZ2上，第二 Z形级间耦合带状线Z2设在第八带状线层LZ2;
[0029]第一带状线LI和第四带状线L4均为一端连接总地线另一端开路，并且连接总地线的连接端相同，第二带状线L2和第三带状线L3—端连接总地线另一端开路，并且连接总地线的连接端相同，第一带状线LI和第四带状线L4的连接总地线端方向与第二带状线L2和第三带状线L3的连接总地线端方向相反；
[0030]第一Z形级间耦合带状线Zl两端均连接总地线，第二 Z形级间耦合带状线Z2两端均连接总地线。
[0031 ]所述一种UHF波段微型微波滤波器采用多层低温共烧陶瓷工艺制成。
[0032]所述第一接地层GND1、第三接地层GND2、第五接地层GND3、第九接地层GND4、第十一接地层GND5和第十三接地层GND6均连接总地线。
[0033]本实用新型所述的一种UHF波段微型微波滤波器，由于是采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其低温共烧陶瓷材料和金属图形在大约900°C温度下烧结而成，所以具有非常高的可靠性和温度稳定性，由于结构采用三维立体集成和多层折叠结构以及外表面金属屏蔽实现接地和封装，从而使体积大幅减小。
[0034]本实用新型一种UHF波段微型微波滤波器的尺寸为2mmX3mmX 1.5mm。其性能如图2和图3所示，微波滤波器的通带带宽为2.2GHz?2.4GHz，输入端口回波损耗优于16dB，输出端口插入损耗优于2dB。
【主权项】
1.一种UHF波段微型微波滤波器，其特征在于:包括一个13层基板，所述13层基板从上至下依次设置第一接地层GND1、第二电容层GC2、第三接地层GND2、第四电容层GC4、第五接地层GND3、第六带状线层LZ2、第七带状线层LL1、第八带状线层LZ2、第九接地层GND4、第十电容层GCl、第^^一接地层GND5、第十二电容层GC3和第十三接地层GND6; 所述13层基板上设有输入端口Pl、第一输入电感Linl、第一级并联谐振单元L1、Vial、Cl、第二级并联谐振单元L2、Via2、C2、第三级并联谐振单元L3、Via3、C3、第四级并联谐振单元L4、Via4、C4、第一输出电感Loutl、第一Z形级间耦合带状线Zl、第二Z形级间耦合带状线Z2、总地线和输出端口 P2; 第一级并联谐振单元包括第一带状线L1、第一接地电容Cl和第一通孔Vial，第一带状线LI设于第七带状线层LLl上，第一接地电容Cl设于第十电容层GCl上，第一带状线LI和第一接地电容Cl通过第一通孔Vial连接； 第二级并联谐振单元包括第二带状线L2、第二接地电容C2和第二通孔Via2，第二带状线L2设于第七带状线层LLl上，第二接地电容C2设于第二电容层GC2上，第二带状线L2和第二接地电容C2通过第二通孔Via2连接； 第三级并联谐振单元包括第三带状线L3、第三接地电容C3和第三通孔Via3，第三带状线L3设于第七带状线层LLl上，第三接地电容C3设于第十二电容层GC3上，第三带状线L3和第三接地电容C3通过第三通孔Via3连接； 第四级并联谐振单元包括第四带状线L4、第四接地电容C4和第四通孔Via4，第四带状线L4设于第七带状线层LLl上，第四接地电容C4设于第四电容层GC4上，第四带状线L4和第四接地电容C4通过第四通孔Via4连接； 输入电感Lin设于第七带状线层LLl上，输入端口 Pl通过输入电感Lin连接第一带状线LI，输出电感Lout设于第七带状线层LLl上，输出端口 P2通过输出电感Lout连接第四带状线L4，第一 Z形级间耦合带状线Zl设在第六带状线层LZ2上，第二 Z形级间耦合带状线Z2设在第八带状线层LZ2; 第一带状线LI和第四带状线L4均为一端连接总地线另一端开路，并且连接总地线的连接端相同，第二带状线L2和第三带状线L3—端连接总地线另一端开路，并且连接总地线的连接端相同，第一带状线LI和第四带状线L4的连接总地线端方向与第二带状线L2和第三带状线L3的连接总地线端方向相反； 第一 Z形级间耦合带状线Zl两端均连接总地线，第二 Z形级间耦合带状线Z2两端均连接总地线。2.如权利要求1所述的一种UHF波段微型微波滤波器，其特征在于:所述一种UHF波段微型微波滤波器采用多层低温共烧陶瓷工艺制成。3.如权利要求1所述的一种UHF波段微型微波滤波器，其特征在于:所述第一接地层GND1、第三接地层GND2、第五接地层GND3、第九接地层GND4、第^^一接地层GND5和第十三接地层GND6均连接总地线。
【文档编号】H01P1/20GK205564922SQ201620328945
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】戴永胜, 陈相治
【申请人】戴永胜, 陈相治