专利名称：P波段高次谐波抑制微型低通滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滤波器，特别是一种P波段高次谐波抑制微型低通滤波器。
背景技术：
随着微波毫米波通信、雷达等系统的发展，尤其是移动手持式无线通信终端、单兵卫星移动通信终端、军用与民用多模多路通信系统终端、机载、弹载、宇航通信系统中微波毫米波通信模块的不断小型化，带通滤波器作为相应波段接收和发射支路中的关键电子部件，低损耗的P波段高次谐波抑制微型低通滤波器是一个重要的发展方向。描述这种部件性能的主要技术指标有通带截止频率、阻带频率范围、通带输入/输出电压驻波比、通带插入损耗、阻带衰减、插入相移和时延频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。用常规方法设计的滤波器，如发夹型滤波器结构、谐振腔滤波器结构和同轴线滤波器结构等均存在体积和插入损耗较大的缺点，对于要求苛刻的应用场合往往无法使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻、可靠性高、温度性能稳定好、电性能优异、批量电性能一致性好、成本低的P波段高次谐波抑制微型低通滤波器。实现本发明目的的技术方案是一种P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，其特征在于包括表面安装的50欧姆阻抗输入端口、输入电感、第一接地电容、第一级串联电感、第二接地电容、第二级串联电感、第三接地电容、第三级串联电感、第四接地电容、第一级零点电容、第二级零点电容、输出电感、表面安装的50欧姆阻抗输出端口和接地端；表面安装的50欧姆阻抗输入端口一端接输入信号，另一端接输入电感的一端，输入电感的另一端和第一接地电容、第一级串联电感、第一级零点电容的公共连接端相连接，其中第一级串联电感和第一级零点电容并联组成第一级并联谐振单元；第一级并联谐振单元的另一端与第二接地电容、第二级串联电感、第二级零点电容的公共端相连接，其中第二级串联电感和第二级零点电容并联组成第二级并联谐振单元；第二级并联谐振单元的另一端与第三级串联电感、第三接地电容的公共端相连接；第三级串联电感的另一端与第四接地电容、输出电感的公共端相连接，输出电感的另一端与输出端口的一端连接，输出端口的另一端接输出信号；第一接地电容、第二接地电容、第三接地电容、第四接地电容的另一端分别接地。本发明与现有技术相比，其显著优点是(1)通带内损耗低、谐波抑制深；(2)Q值高；(3)体积小、重量轻、可靠性高；(4)电性能优异，相位频率特性线性变化；(5)电性能温度稳定性高；(6)电性能一致性好，可实现大批量生产；(7)成本低；(8)使用安装方便，可以使用全自动贴片机安装和焊接；(9)特别适用于火箭、机载、弹载、宇宙飞船、单兵移动通信终端等无线通信手持终端中，以及对体积、重量、性能、可靠性有苛刻要求的通信系统中。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明P波段高次谐波抑制微型低通滤波器的电原理图。图2是本发明P波段高次谐波抑制微型低通滤波器的外形及内部结构示意图。图3是本发明P波段高次谐波抑制微型低通滤波器三维全波仿真性能曲线。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细描述。结合图1，本发明是一种P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，该滤波器包括表面安装的50欧姆阻抗输入端口 P1、输入电感Lin、第一接地电容Cl、第一级串联电感Li、第二接地电容C2、第二级串联电感L2、第三接地电容C3、第三级串联电感L3、第四接地电容C4、 第一级零点电容C5、第二级零点电容C6、输出电感Lout、表面安装的50欧姆阻抗输出端口 P2和接地端；表面安装的50欧姆阻抗输入端口 Pl —端接输入信号，另一端接输入电感Lin 的一端，输入电感Lin的另一端和第一接地电容Cl、第一级串联电感Li、第一级零点电容C5 的公共连接端相连接，其中第一级串联电感Ll和第一级零点电容C5并联组成第一级并联谐振单元L1C5 ；第一级并联谐振单元L1C5的另一端与第二接地电容C2、第二级串联电感 L2、第二级零点电容C6的公共端相连接，其中第二级串联电感L2和第二级零点电容C6并联组成第二级并联谐振单元L2C6 ；第二级并联谐振单元L2C6的另一端与第三级串联电感 L3、第三接地电容C3的公共端相连接；第三级串联电感L3的另一端与第四接地电容C4、输出电感Lout的公共端相连接，输出电感Lout的另一端与输出端口 P2的一端连接，输出端口 P2的另一端接输出信号；第一接地电容Cl、第二接地电容C2、第三接地电容C3、第四接地电容C4的另一端分别接地。结合图2，本发明P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，输入端口 P1、输入电感 Lin、第一接地电容Cl、第一级串联电感Li、第二接地电容C2、第二级串联电感L2、第三接地电容C3、第三级串联电感L3、第四接地电容C4、第一级零点电容C5、第二级零点电容C6、输出电感Lout、表面安装的50欧姆阻抗输出端口 P2和接地端均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现；其中输入电感Lin、第一级串联电感Li、输出电感Lout均采用分布参数的带状线实现；第二级串联电感L2、第三级串联电感L3均采用多层耦合带状线以圆形方式绕制而成， 层间通过圆形通孔相连；第一接地电容Cl、第二接地电容C2、第三接地电容C3、第四接地电容C4、第一级零点电容C5、第二级零点电容C6均采用介质平板电容实现。结合图2，本发明P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，第一接地电容Cl、第二接地电容C2、第三接地电容C3、第四接地电容C4均采用两层介质平板电容实现，其中一层带状线分别接第一级串联电感Li、第二级串联电感L2、第三级串联电感L3的一端，另一层是地。本发明P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，其工作原理简述如下输入的宽频带微波信号经输入端口 Pl通过输入电感Lin到达第一接地电容Cl的一端及第一级并联谐振单元L1C5中第一级串联电感Ll和第一级零点电容C5相连的一端，所述的宽频带微波信号中，在第一接地电容Cl附近的微波信号进入第一接地电容Cl与第二接地电容C2之间的第一级并联谐振单元L1C5，其余非第一接地电容Cl附近的微波信号通过第一接地电容Cl接地，实现第一级滤波。第一级并联谐振单元L1C5的并联谐振频率附近的微波信号， 因呈现高阻抗被抑制，非第一谐振频率附近的微波频率信号通过第一级并联谐振单元L1C5中的第一级串联电感Ll和第一级零点电容C5到达第二接地电容C2中。第二接地电容C2 的一端及第二接地电容C2与第三接地电容C3之间第二级并联谐振单元L2C6的一端，经过第一级滤波和第一级并联谐振单元L1C5的微波信号，在第二接地电容C2附近的微波信号进入第二级并联谐振单元L2C6，其余非第二接地电容C2附近的微波信号通过第二接地电容C2接地，实现第二级滤波。第二级并联谐振单元L2C6的并联谐振频率附近的微波信号，因呈现高阻抗被抑制，非第二谐振频率附近的微波频率信号通过第二级并联谐振单元 L2C6中的第二级串联电感L2和第二级零点电容C6到达第三接地电容C3中。第三接地电容C3的一端及第三级串联电感L3的一端，经过第一级、第二级滤波和第一级并联谐振单元 L1C5，第二级并联谐振单元L2C6的微波信号，在第三接地电容C3附近的微波信号进入第三级串联电感L3，其余非第三接地电容C3附近的微波信号通过第三接地电容C3接地，实现第三级滤波。第三级串联电感L3附近的微波信号，因呈现高阻抗被抑制，非第三级串联电感L3附近的微波频率信号通过第三级串联电感L3到达第四接地电容C4中。第四接地电容C4的一端，经过第一级、第二级、第三级滤波和第一级并联谐振单元L1C5，第二级并联谐振单元L2C6，第三级串联电感L3的微波信号，在第四接地电容C4附近的微波信号通过输出电感Lout接表面贴装的50欧姆阻抗输出端口 P2的一端，其余非第四接地电容C4附近的微波信号通过第四接地电容C4接地，实现第四级滤波。经过第一级滤波、第二级滤波、第三级滤波、第四级滤波，第一级并联谐振单元L1C5，第二级并联谐振单元L2C6，第三级串联电感L3的微波信号，通过表面贴装的50欧姆阻抗输出端口 P2的另一端输出，从而实现P波段高次谐波抑制微型低通滤波器。P波段高次谐波抑制微型低通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。P波段高次谐波抑制微型低通滤波器实施体积为4. 5mmX 3. 2mmX 1. 5mm。该滤波器截止频率为0. ^GHz,仿真滤波器通带内插入损耗均小于0. 3分贝，0. 8GHz至6GHz阻带抑制优于-40分贝，具有良好的滤波器性能。
权利要求
1.一种P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，其特征在于包括表面安装的50欧姆阻抗输入端口(P1)、输入电感(Lin)、第一接地电容(Cl)、第一级串联电感(Li)、第二接地电容(C2)、第二级串联电感(L2)、第三接地电容(C3)、第三级串联电感(L3)、第四接地电容 (C4)、第一级零点电容(C5)、第二级零点电容(C6)、输出电感(Lout)、表面安装的50欧姆阻抗输出端口(P2)和接地端；表面安装的50欧姆阻抗输入端口(Pl) —端接输入信号，另一端接输入电感(Lin)的一端，输入电感(Lin)的另一端和第一接地电容(Cl)、第一级串联电感(Li)、第一级零点电容0 )的公共连接端相连接，其中第一级串联电感(Li)和第一级零点电容(C5)并联组成第一级并联谐振单元(Li，C5)；第一级并联谐振单元(Li，C5) 的另一端与第二接地电容(C2)、第二级串联电感(L2)、第二级零点电容(C6)的公共端相连接，其中第二级串联电感(U)和第二级零点电容(C6)并联组成第二级并联谐振单元(L2， C6)；第二级并联谐振单元(L2，C6)的另一端与第三级串联电感(L3)、第三接地电容(C3)的公共端相连接；第三级串联电感(U)的另一端与第四接地电容(C4)、输出电感(Lout)的公共端相连接，输出电感(Lout)的另一端与输出端口(P2)的一端连接，输出端口(P2)的另一端接输出信号；第一接地电容(Cl)、第二接地电容(C2)、第三接地电容(C3)、第四接地电容(C4)的另一端分别接地。
2.根据权利要求1所述的P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，其特征在于输入端口(P1)、输入电感(Lin)、第一接地电容(Cl)、第一级串联电感(Li)、第二接地电容(C2)、第二级串联电感(L2)、第三接地电容(C3)、第三级串联电感(L3)、第四接地电容(C4)、第一级零点电容(C5)、第二级零点电容(C6)、输出电感(Lout)、表面安装的50欧姆阻抗输出端口(P2)和接地端均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现；其中输入电感(Lin)、第一级串联电感(Li)、输出电感(Lout)均采用分布参数的带状线实现；第二级串联电感(L2)、第三级串联电感(U)均采用多层耦合带状线以圆形方式绕制而成，层间通过圆形通孔相连；第一接地电容(Cl)、第二接地电容(C2)、第三接地电容(C3)、第四接地电容(C4)、第一级零点电容(( )、第二级零点电容(C6 )均采用介质平板电容实现。
3.根据权利要求1所述的P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，其特征在于第一接地电容(Cl)、第二接地电容(C2)、第三接地电容(C3)、第四接地电容(C4)均采用两层介质平板电容实现，其中一层带状线分别接第一级串联电感(Li)、第二级串联电感(L2)、第三级串联电感(L3)的一端，另一层是地。
全文摘要
本发明涉及一种P波段高次谐波抑制微型低通滤波器，包括适用于表面贴装的50欧姆阻抗输入/输出接口、采用集总参数带状线结构实现的三个电感、四个接地电容、两个零点电容、输入和输出电感，上述结构均采用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现。本发明具有通带选择性好、谐波抑制深、体积小、重量轻、可靠性高、电性能好、相位频率特性线性度好、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，特别适用于雷达、通信、箭载、机载、弹载、宇宙飞船、单兵移动通信终端等无线通信手持和便携终端产品中，以及对体积、重量、电性能及可靠性等有苛刻要求的场合和相应频段系统中。
文档编号H03H7/09GK102571020SQ20121007808
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者冯媛, 吴建星, 吴迎春, 周聪, 孙宏途, 尹洪浩, 左同生, 张红, 徐利, 戚湧, 戴永胜, 於秋杉, 李平, 李旭, 束锋, 杨健, 汉敏, 王立杰, 范小龙, 谢秋月, 郭风英, 陈少波, 陈建锋, 陈曦, 韦晨君, 韩群飞 申请人:南京理工大学常熟研究院有限公司