专利名称：一种叠层片式巴伦带通滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型公开一种片式滤波器，特别是一种可用于移动电话、手提电脑、 数码相机以及打印机等设备的叠层片式巴伦带通滤波器。
背景技术：
随着无线数据传输技术的快速发展，在移动电话、手提电脑、数码相机以 及打印机等设备终端间进行无线数据传输时，对传输速度和可靠性均提出越来 越高的要求。目前比较常用的方法是在这些设备中通过配备相应的射频前后端 匹配模块来满足这些要求。巴伦和带通滤波器是目前，本领域技术人员常用的 技术手段，巴伦是能将平衡端信号与不平衡端信号互为转换的无源元件，已在
各类射频电路如RFIC中得到广泛应用。随着人们生活水平的提高，人们的要求 也越来越高，对于电子产品要求其小型化以及低能耗，而现有技术中的巴伦和 带通滤波器多为离散元件搭接而成，体积较大，能耗高，从而限制了电子产品 的进一步小型化，越来越不能满足人们的需要。 发明内容
针对上述提到的现有技术中的电子产品之间进行无线数据传输时，需要用 到巴伦和带通滤波器来保证传输速度和可靠性，传统技术的巴伦和滤波器为离 散元件搭接，体积大、能耗高等缺点，本实用新型提供一种新的巴伦-滤波器结 构，将巴伦和带通滤波器两个实现不同功能的部分集成到同一元件中，各个元 器件采用片式叠层设置，然后利用低温共烧陶瓷工艺烧制而成。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是 一种叠层片式巴伦带通滤波器，的滤波器包括基体、设置在基体外侧四周的接线端头和设置在基体内部 的电路层，所述的基体内部的电路层呈叠层结构，
所述的电路层第一层为两个相互之间绝缘的由中间向外侧螺旋的螺旋状线 圈，形成两个电感，两个线圈对称分布；
所述的电路层第二层为两个相互之间绝缘的片状金属片，第一层中的两个 线圈的中心端点分别通过第一导体柱和第二导体柱与第二层中与之对应的金属 片电连接，第二层中两个金属片分别与基体外侧的第三接线端头和第四接线端
头电连接；
所述的电路层第三层为两个相互之间绝缘的片状金属片，第一层中的两个 线圈的外侧端点分别通过第三导体柱和第四导体柱与第三层中与之对应的金属
片电连接，第三导体柱和第四导体柱与第二层绝缘；
所述的电路层第四层为"T"字形金属片，"T"字形金属片第三端与基体外 侧的第二接线端头电连接；
所述的电路层第五层为两个相互之间绝缘的由中间向外侧螺旋的螺旋状线 圈，形成两个电感，两个线圈对称分布，第五层中的两个线圈的中心端点分别 通过第七导体柱和第八导体柱与第四层中金属片的两端电连接，第五层中的两 个线圈的外侧端点分别通过第五导体柱和第六导体柱与第三层中与之对应的金 属片电连接；
所述的电路层第六层为两个由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形成两个电 感，两个线圈对称分布，两个线圈的外侧端点相互连通； 所述的电路层第七层为一个片状金属片；
所述的电路层第八层为一个片状金属片，第八层的片状金属片通过第九导体柱与第六层的一个螺旋状线圈的中心端点电连接，第六层的另一个螺旋状线 圈的中心端点通过第十导体柱与第七层的片状金属片电连接；
所述的电路层第九层为一个片状金属片，第九层的片状金属片与基体外侧
的第一接线端头电连接；
所述的电路层第十层为一个由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形成一个电 感，第十层的螺旋状线圈外侧端点通过第十一导体柱与第八层的片状金属片电
连接；
所述的电路层第十一层为一个片状金属片，第十一层的片状金属片通过第 十二导体柱与第十层的螺旋状线圈中心端点电连接，第十一层的片状金属片中 的三个边分别与基体外侧的第五接线端头、第七接线端头和第八接线端头电连 接；
所述的基体外侧的其他接线端头悬空。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括
所述的电路层的第三层和第四层之间增设有电容加层，电容加层为两个片 状金属片，电容加层的两个片状金属片分别与基体外侧的第三接线端头和第四 接线端头电连接。
所述的电路层的第六层和第七层之间增设有接地加层，接地加层为一个片 状金属片，接地加层的片状金属片对应于第六层两个线圈的中心端点位置设有 两个通孔，第九导体柱和第十导体柱分别穿插在对应的通孔内，且第九导体柱 和第十导体柱均与接地加层之间绝缘，接地加层的片状金属片中的三个边分别 与基体外侧的第五接线端头、第七接线端头和第八接线端头电连接。 所述的基体外侧设有八个接线端头。所述的基体为长方体形。 所述的基体为长方体形。
所述的基体的每个长边上分别设有三个接线端头，每个短边上分别设有一 个接线端头。
所述的基体上表面上设有方向标示。 所述的接线端头在基体上表面和下表面对称设置。
本实用新型的有益效果是本实用新型采用低温共烧陶瓷工艺(LTCC)，将线
路置于陶瓷体内部，可以满足更为精密的电路走线要求。其内部电路为叠层式 排布，其体积小、电性能良好。本实用新型带通滤波性能良好，带内低插入损
耗，带外高抑制，相位差180度，幅度差最大ldB。本实用新型体积小、能耗低， 为应用产品的进一步小型化提供了可能。
下面将结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型内部结构示意图。 图2为本实用新型整体结构示意图。 图3为本实用新型等效电路图。
图4为本实用新型的插入损耗和回波损耗曲线(S-Parameters)。 图5为本实用新型的两个平衡端口的幅度差曲线。 图6为本实用新型的两个平衡端口的相位差曲线。
图中，1-第一层第一螺旋状线圈，2-第一层第二螺旋状线圈，3-第一导体柱， 4-第二导体柱，5-第二层第一金属片，6-第二层第二金属片，7-第三层第一金属 片，8-第三层第二金属片，9-第三导体柱，10-第四导体柱，11-电容加层第一金属片，12-电容加层第二金属片，13-第五导体柱，14-第六导体柱，15-第四层金 属片，16-第七导体柱，17-第八导体柱，18-第五层第一螺旋状线圈，19-第五层 第二螺旋状线圈，20-第六层第一螺旋状线圈，21-第六层第二螺旋状线圈，22-接地加层金属片，23-第九导体柱，24-第十导体柱，25-第七层金属片，26-第八 层金属片，27-第九层金属片，28-第十二导体柱，29-第十层螺旋状线圈，30-第 十一层金属片，31-基体，32-第一接线端头，33-第二接线端头，34-第三接线端 头，35-第四接线端头，36-第五接线端头，37-第六接线端头，38-第七接线端头， 39-第八接线端头，40-方向表示。
具体实施方式
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施 例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
请参看附图3，图3为本实用新型的等效电路图，电路中包括巴伦和带通滤 波器两部分。电路中，电容Cl 一端与第一接线端头32连接，即为本实用新型 的第一端口，电容C1另一端一路与电感TL3—端连接，电感TL3另一端接地， 另一路与第一宽边耦合电路连接，电感TL3接地点分别与本实用新型第五接线 端头36，第七接线端头38，第八接线端头39连接，分别为本实用新型的第五 端口、第七端口、第八端口。电容C1和电感TL3是端口匹配网络，控制第一端 口的匹配程度。电感TL4和电感TL6对应设置，形成第一宽边耦合电路，电感 TL5和电感TL7对应设置，形成第二宽边耦合电路，电感TL4和电感TL5串联 连接，电感TL6和电感TL7串联连接，电容C2并联在两个宽边耦合电路两端， 调节其耦合频率。两个宽边耦合电路(电感TL4-电感TL6，电感TL5 -电感TL7) 形成了巴伦结构。巴伦电路的两个平衡端通过传输线连接有一个谐振器以形成传输零点，电容C3和电感TL2并联，形成第一谐振器，与电感TL6连接；电 容C4和电感TL1并联，形成第二谐振器，与电感TL7连接。第一谐振器另一 端与第六接线端头37连接，即为本实用新型的第六端口；第二谐振器另一端与 第四接线端头35连接，即为本实用新型的第四端口；电感TL6和电感TL7公 共端与第二接线端头33连接，即为本实用新型的第二端口。
请参看附图2，本实用新型主体为基体31，其以低损介电陶瓷材料为主要 原料，本实施例中，基体31呈长方体形，第一长边上排布设有第一接线端头32、 第二接线端头33、第三接线端头34，另一长边上排布设有第四接线端头35、第 五接线端头36、第六接线端头37，第一短边上设有第七接线端头38，另一短边 上设有第八接线端头39，八个接线端头在基体上下表面设计一致，成对称分布， 使本实用新型可上下两面均可使用，增加了使用的方便性。基体31上表面上设 有方向标示40，可是在使用时区分本实用新型的方向。
本实用新型内部各个电路层呈叠层片式排布，其通过精密的丝网印刷工艺 来形成内部各个金属层，通过流延成型工艺形成内部的导体柱。下面将结合附 图1对本实施例内部各层进行详述
电路层第一层为两个相互之间绝缘的由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形 成两个电感，两个线圈对称分布，第一层第一螺旋状线圈1相当于电感TL2， 第一层第二螺旋状线圈2相当于电感TL1;
电路层第二层为两个相互之间绝缘的片状金属片，第一 中的两个线圈的 中心端点分别通过第一导体柱3和第二导体柱4与第二层中与之对应的金属片 电连接，第二层中两个金属片分别与基体1外侧的第三接线端头34和第四接线 端头电35连接，第二层第一金属片5为电容C3的一个电极板，第二层第二金属片6为电容C4的一个电极板；
电路层第三层为两个相互之间绝缘的片状金属片，第一层中的两个线圈的
外侧端点分别通过第三导体柱9和第四导体柱10与第三层中与之对应的金属片 电连接，第三导体柱9和第四导体柱10与第二层绝缘，第三层第一金属片7为 电容C3的另一个电极板，第三层第二金属片8为电容C4的另一个电极板；
第三层下面排布有电容加层，电容加层为两个片状金属片，电容加层的两 个片状金属片分别与基体1外侧的第三接线端头34和第四接线端头35电连接， 以增大电容C3和电容C4的容量；
电路层第四层为"T"字形金属片，"T"字形金属片第三端("T"字形金属 片另外两端为对称的两端)与基体1外侧的第二接线端头33电连接，第四层金 属片15为一个接地金属片；
电路层第五层为两个相互之间绝缘的由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形 成两个电感，两个线圈对称分布，第五层中的两个线圈的中心端点分别通过第 七导体柱16和第八导体柱17与第四层金属片15的两端电连接，第五层中的两 个线圈的外侧端点分别通过第五导体柱13和第六导体柱14与第三层中与之对 应的金属片电连接，第五层第一螺旋状线圈18为电感TL6，第五层第二螺旋状 线圈19为电感TL7;
电路层第六层为两个由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形成两个电感，两 个线圈对称分布，两个线圈的外侧端点相互连通，第六层第一螺旋状线圈20为 电感TL4，第六层第二螺旋状线圈21为电感TL5;
电路层的第六层和第七层之间增设有接地加层，接地加层为一个片状金属 片，接地加层的片状金属片对应于第六层两个线圈的中心端点位置设有两个通孔，第九导体柱23和第十导体柱24分别穿插在对应的通孔内，且第九导体柱 23和第十导体柱24均与接地加层之间绝缘，接地加层金属片22中的三个边分 别与基体外侧的第五接线端头36、第七接线端头38和第八接线端头39电连接; 电路层第七层为一个片状金属片，第七层金属片25为电容C2的一个电极
板；
电路层第八层为一个片状金属片，第八层的片状金属片通过第九导体柱23 与第六层的一个螺旋状线圈的中心端点电连接，第六层的另一个螺旋状线圈的 中心端点通过第十导体柱24与第七层的片状金属片电连接，第八层金属片26 为电容C2的另一个电极板，同时也是电容C1的一个电极板；
电路层第九层为一个片状金属片，第九层的片状金属片与基体1外侧的第 一接线端头32电连接，第九层金属片27为电容C1的另一个电极板；
电路层第十层为一个由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形成一个电感，第 十层的螺旋状线圈外侧端点通过第十一导体柱(图中未示出)与第八层的片状 金属片电连接，第十层螺旋状线圈29为电感TL3;
电路层第十一层为一个片状金属片，第十一层的片状金属片通过第十二导 体柱28与第十层的螺旋状线圈中心端点电连接，第十一层的片状金属片中的三 个边分别与基体外侧的第五接线端头36、第七接线端头38和第八接线端头39 电连接，第十一层金属片30为接地层；
本实用新型第三接线端头34悬空。
本实用新型的性能曲线请参看附图4、附图5、附图6，图4是本实用新型 的插入损耗和回波损耗曲线(S-Parameters);在蓝牙的频率范围2.4GHz 2.5GHz 内插入损耗小，在工作频率外的抑制通过增加两个传输零点来增加，在GSM和DCS, PCS频段内的抑制都达到了-20dB。图5是本实用新型的两个平衡端口的
幅度差，达到了标准的ldB的范围；说明两个平衡端口的输出功率相差很小。
图6是本实用新型的两个平衡端口的相位差，达到了标准的180度范围；说明
了两个平衡端口的输出功率相位相反。
本实用新型可广泛应用于在移动电话、手提电脑、数码相机以及打印机等 设备终端中。
权利要求1、一种叠层片式巴伦带通滤波器，其特征是所述的滤波器包括基体、设置在基体外侧四周的接线端头和设置在基体内部的电路层，所述的基体内部的电路层呈叠层结构，所述的电路层第一层为两个相互之间绝缘的由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形成两个电感，两个线圈对称分布；所述的电路层第二层为两个相互之间绝缘的片状金属片，第一层中的两个线圈的中心端点分别通过第一导体柱和第二导体柱与第二层中与之对应的金属片电连接，第二层中两个金属片分别与基体外侧的第三接线端头和第四接线端头电连接；所述的电路层第三层为两个相互之间绝缘的片状金属片，第一层中的两个线圈的外侧端点分别通过第三导体柱和第四导体柱与第三层中与之对应的金属片电连接，第三导体柱和第四导体柱与第二层绝缘；所述的电路层第四层为“T”字形金属片，“T”字形金属片第三端与基体外侧的第二接线端头电连接；所述的电路层第五层为两个相互之间绝缘的由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形成两个电感，两个线圈对称分布，第五层中的两个线圈的中心端点分别通过第七导体柱和第八导体柱与第四层中金属片的两端电连接，第五层中的两个线圈的外侧端点分别通过第五导体柱和第六导体柱与第三层中与之对应的金属片电连接；所述的电路层第六层为两个由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形成两个电感，两个线圈对称分布，两个线圈的外侧端点相互连通；所述的电路层第七层为一个片状金属片；所述的电路层第八层为一个片状金属片，第八层的片状金属片通过第九导体柱与第六层的一个螺旋状线圈的中心端点电连接，第六层的另一个螺旋状线圈的中心端点通过第十导体柱与第七层的片状金属片电连接；所述的电路层第九层为一个片状金属片，第九层的片状金属片与基体外侧的第一接线端头电连接；所述的电路层第十层为一个由中间向外侧螺旋的螺旋状线圈，形成一个电感，第十层的螺旋状线圈外侧端点通过第十一导体柱与第八层的片状金属片电连接；所述的电路层第十一层为一个片状金属片，第十一层的片状金属片通过第十二导体柱与第十层的螺旋状线圈中心端点电连接，第十一层的片状金属片中的三个边分别与基体外侧的第五接线端头、第七接线端头和第八接线端头电连接；所述的基体外侧的其他接线端头悬空。
2、 根据权利要求1所述的叠层片式巴伦带通滤波器，其特征是所述的电 路层的第三层和第四层之间增设有电容加层，电容加层为两个片状金属片，电 容加层的两个片状金属片分别与基体外侧的第三接线端头和第四接线端头电连 接。
3、 根据权利要求1所述的叠层片式巴伦带通滤波器，其特征是所述的电 路层的第六层和第七层之间增设有接地加层，接地加层为一个片状金属片，接 地加层的片状金属片对应于第六层两个线圈的中心端点位置设有两个通孔，第 九导体柱和第十导体柱分别穿插在对应的通孔内，且第九导体柱和第十导体柱 均与接地加层之间绝缘，接地加层的片状金属片中的三个边分别与基体外侧的第五接线端头、第七接线端头和第八接线端头电连接。
4、 根据权利要求1至3中任意一项所述的叠层片式巴伦带通滤波器，其特征 是所述的基体外侧设有八个接线端头。
5、 根据权利要求1至3中任意一项所述的叠层片式巴伦带通滤波器，其特征 是所述的基体为长方体形。
6、 根据权利要求4所述的叠层片式巴伦带通滤波器，其特征是所述的基体 为长方体形。
7、 根据权利要求6所述的叠层片式巴伦带通滤波器，其特征是所述的基体 的每个长边上分别设有三个接线端头，每个短边上分别设有一个接线端 头。
8、 根据权利要求1至3中任意一项所述的叠层片式巴伦带通滤波器，其特征是所述的基体上表面上设有方向标示。
9、 根据权利要求1至3中任意一项所述的叠层片式巴伦带通滤波器，其特征是所述的接线端头在基体上表面和下表面对称设置。
专利摘要本实用新型公开一种可用于移动电话、手提电脑、数码相机以及打印机等设备的叠层片式巴伦带通滤波器。将巴伦和带通滤波器两个实现不同功能的部分集成到同一元件中，各个元器件采用片式叠层设置，然后利用低温共烧陶瓷工艺烧制而成。本实用新型体积小、能耗低，为应用产品的进一步小型化提供了可能。
文档编号H01P5/10GK201430202SQ20092012974
公开日2010年3月24日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者廖财亮, 梁启新 申请人:深圳市麦捷微电子科技股份有限公司