一种新型叠层片式双工器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种双工器，特别是有关新型叠层片式双工器，包括陶瓷基体，设置在陶瓷基体内部的低通滤波器和高通滤波器，设置在陶瓷基体外侧四周的接线端口，该接线端口包括接地端口、公共端口（P2）、高频段输出端口（P4）和低频段输出端口（P6），其特征在于：所述低通滤波器和高通滤波器通过公共端口（P2）连接，低通滤波器的另一端连接低频段输出端口（P6），高通滤波器的另一端连接高频段输出端口（P4），低通滤波器和高通滤波器构成了电路层，所述电路层呈叠层结构。
【专利说明】一种新型叠层片式双工器【技术领域】
[0001]本发明公开一种双工器，特别是有关新型叠层片式双工器，可用于移动电话、平板电脑以及其他各种通讯设备中。
【背景技术】
双工器，也称为分频器，是一种特殊的双向三端口滤波器件，在多频系统中具有不可或缺的作用，随着现代科学技术的飞速发展，便携式电子设备应用越来越广泛、功能越来越多、尺寸也越来越小，各种多频系统也开始广泛应用于手机、无线网络设备等。因此对移动通信系统终端器件如滤波器、双工器等元器件的要求越来越高，不仅要求性能可靠、插入损耗低，而且体积要小并具有高选择性。
【发明内容】
[0002]本发明提供一种新型叠层片式双工器，该双工器采用集总参数设计的特殊结构，由一个低通滤波器和一个高通滤波器组成及采用LTCC成型技术集成到同一陶瓷体中，然后利用900°C低温共烧而成。本发明采用的技术方案是:一种新型叠层片式双工器，包括陶瓷基体，设置在陶瓷基体内部的低通滤波器和高通滤波器，设置在陶瓷基体外侧四周的接线端口，该接线端口包括接地端口、公共端口(P2)、高频段输出端口(P4)和低频段输出端口(P6)，所述低通滤波器和高通滤波器通过公共端口(P2)连接，低通滤波器的另一端连接低频段输出端口(P6)，高通滤波器的另一端连接高频段输出端口(P4)，低通滤波器和高通滤波器构成了电路层，所述电路层呈叠层结构。 [0003]进一步的，所述低通滤波器包括电感L1、电容Cl和电容C2，其中电感LI和电容Cl并联后的一端连接至公共端口(P2)，电感LI和电容Cl并联后的另一端与电容C2 —端连接低频段输出端口(P6)，电容C2的另一端连接接地端口。
[0004]进一步的，所述高通滤波器包括电感L2、电容C3、电容C4、电容C5，其中电容C3的一端连接至公共端口(P2)，电容C3的另一端与电容C5 —端连接，电容C5的另一端连接高频段输出端口(P4)，电感L2 —端与电容C3和电容C5的公共连接端相连接，电感L2的另一端与电容C4 一端连接，电容C4的另一端连接接地端口。
[0005]进一步的，所述电路层共有6层，其中，
第一层为，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第一电容基片和第十六电容基片，且第一电容基片的第一内部端点(Ia)连接高频段输出端口(P4)，第十六电容基片的第二内部端点(Ib)连接第一接地端口(P5)，第十六电容基片的第三内部端点(Ic)连接第二接地端口(P3)；
第二层设置在第一层上方，第二层为，在陶瓷介质基板上印制有三块相互绝缘金属平面导体，分别为第二电容基片、第十七电容基片和第十五电容基片，且第十五电容基片的第四内部端点(2a)连接低频段输出端口(P6)，第二电容基片连接第一点柱(4-1)，第十七电容基片连接第二点柱(4-2);
第三层设置在第二层上方，第三层为，在陶瓷介质基板上印制有两块金属平面导体，分别为第三电容基片、第十三电容基片和第十四电容基片，其中第三电容基片和第十四电容基片结合后设置在陶瓷介质基板上，且第十三电容基片的第五内部端点(3a)连接第一接地端口(P5 )，第十四电容基片的第六内部端点(3b )连接公共端口(P2 );
第四层设置在第三层上方，第四层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第五电感线圈和第十二电感线圈，且第十二电感线圈的第八内部端点(4b)连接低频段输出端口(P6)，第十二电感线圈的第七内部端点(4a)连接第五点柱(9-1)，第五电感线圈的第九内部端点(4c)连接第一点柱(4-1)，第五电感线圈的第十内部端点(4d)连接第二点柱(7_1)；
第五层设置在第四层上方，第五层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第六电感线圈和第十一电感线圈，且第十一电感线圈的第十一内部端点(5a)连接第五点柱(9-1)，第六电感线圈的第十二内部端点(5b)连接第三点柱(7-1)，第六电感线圈的第十三内部端点(5c)连接第四点柱(7-2),第^ 电感线圈的第十四内部端点(5d)连接第六点柱(9-2)；
第六层设置在第五层上方，第六层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第八电感线圈和第十电感线圈，且第八电感线圈的第十五内部端点(6a)连接第二点柱(4-2)，第十电感线圈的第十六内部端点(6b)连接第六点柱(9-2)，第八电感线圈的第十七内部端点(6c)连接第四点柱(7-2),第十电感线圈的第十八内部端点(6d)连接公共端口(P2)。
[0006]本发明的有益效果是:本发明以LTCC (低温共烧陶瓷)技术为基础，采用集总参数模型设计实现叠层片式双工器的特殊电性能要求。本发明有效实现了低频信号和高频信号的分频功能，具有低损耗、高可靠性、低成本和适合于大规模的生产等优点，另外还适应了新的电子元件小型化发展趋势。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明等效电路不意图；
图2为本发明外观结构立体示意图；
图3为本发明内部结构示意图；
图4为本发明实施例中第一层电路平面结构示意图；
图5为本发明实施例中第二层电路平面结构示意图；
图6为本发明实施例中第二层与第三层之间、第三层与第四层之间点柱连接平面结构示意图；
图7为本发明实施例中第三层电路平面结构示意图；
图8为本发明实施例中第四层电路平面结构示意图；
图9为本发明实施例中第四层与第五层之间点柱连接平面结构示意图 图10为本发明实施例中第五层电路平面结构示意图；
图11为本发明实施例中第五层与第六层之间点柱连接平面结构示意图；
图12为本发明实施例中第六层电路平面结构示意图；
图中，第一电容基片I为C5电容基片，第二电容基片2为C3和C5公共电容基片，第三电容基片3为C3电容基片，第一点柱4-1及第二点柱4-2为连接C3和C5公共电容基片和接地电容C4基片之间的金属圆柱导体，第五电感线圈5为电感线圈L2第一层金属线圈，第六电感线圈6为电感线圈L2第二层金属线圈，第三点柱7-1及第四点柱7-2为连接电感线圈L2第一层与第二层、第二层与第三层线圈之间的金属圆柱导体，第八电感线圈8为电感线圈L2第三层金属线圈，第五点柱9-1及第六点柱9-2为连接电感线圈LI第一层与第二层、第二层与第三层线圈之间的金属圆柱导体，第十电感线圈10为电感线圈LI第三层金属线圈，第十一电感线圈11为电感线圈LI第二层金属线圈，第十二电感线圈12为电感线圈LI第一层金属线圈，第十三电容基片13为接地电容C4接地基片，第十四电容基片14为Cl电容基片，第十五电容基片15为Cl和C2公共电容基片，第十六电容基片16为C2电容接地基片，第十七电容基片17为接地电容C4基片，第一内部端点(Ia)至第十八内部端点(6d)为电容基片或电感线圈的端点连接处。
【具体实施方式】
[0008]下面将结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0009]一种新型叠层片式双工器，包括陶瓷基体，设置在陶瓷基体内部的低通滤波器和高通滤波器，设置在陶瓷基体外侧四周的接线端口，该接线端口包括接地端口、公共端口(P2)、高频段输出端口(P4)和低频段输出端口(P6)，所述低通滤波器和高通滤波器通过公共端口(P2)连接，低通滤波器的另一端连接低频段输出端口(P6)，高通滤波器的另一端连接高频段输出端口(P4)，低通滤波器和高通滤波器构成了电路层，所述电路层呈叠层结构。低通滤波器包括电感L1、电容Cl和电容C2，其中电感LI和电容Cl并联后的一端连接至公共端口(P2)，电感LI和电容Cl并联后的另一端与电容C2 —端连接低频段输出端口(P6)，电容C2的另一端连接接地端口。高通滤波器包括电感L2、电容C3、电容C4、电容C5，其中电容C3的一端连接至公共端口(P2)，电容C3的另一端与电容C5 —端连接，电容C5的另一端连接高频段输出端口(P4)，电感L2 —端与电容C3和电容C5的公共连接端相连接，电感L2的另一端与电容C4 一端连接，电容C4的另一端连接接地端口。
[0010]所述电路层共有6层，其中，
第一层为，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第一电容基片I和第十六电容16基片，且第一电容基片I的第一内部端点(Ia)连接高频段输出端口(P4)，第十六电容基片16的第二内部端点(Ib)连接第一接地端口(P5)，第十六电容基片16的第三内部端点(Ic)连接第二接地端口(P3)；
第二层设置在第一层上方，第二层为，在陶瓷介质基板上印制有三块相互绝缘金属平面导体，分别为第二电容基片2、第十七电容基片17和第十五电容基片15,且第十五电容基片15的第四内部端点(2a)连接低频段输出端口(P6)，第二电容基片2连接第一点柱(4-1)，第十七电容基片17连接第二点柱(4-2)；
第三层设置在第二层上方，第三层为，在陶瓷介质基板上印制有两块金属平面导体，分别为第三电容基片3、第十三电容基片13和第十四电容基片14，其中第三电容基片3和第十四电容基片14结合后设置在陶瓷介质基板上，且第十三电容基片13的第五内部端点(3a)连接第一接地端口(P5)，第十四电容基片14的第六内部端点(3b)连接公共端口(P2);
第四层设置在第三层上方，第四层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第五电感线圈5和第十二电感线圈12，且第十二电感线圈12的第八内部端点(4b)连接低频段输出端口(P6)，第十二电感线圈的第七内部端点(4a)连接第五点柱(9-1)，第五电感线圈5的第九内部端点(4c)连接第一点柱(4-1)，第五电感线圈5的第十内部端点(4d)连接第三点柱(7-1)；
第五层设置在第四层上方，第五层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第六电感线圈6和第十一电感线圈11，且第十一电感线圈11的第十一内部端点(5a)连接第五点柱(9-1)，第六电感线圈6的第十二内部端点(5b)连接第三点柱(7-1)，第六电感线圈6的第十三内部端点(5c)连接第四点柱(7-2)，第十一电感线圈11的第十四内部端点(5d)连接第六点柱(9-2)；
第六层设置在第五层上方，第六层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第八电感线圈8和第十电感线圈10,且第八电感线圈8的第十五内部端点(6a)连接第二点柱(4-2)，第十电感线圈10的第十六内部端点(6b)连接第六点柱(9-2)，第八电感线圈8的第十七内部端点(6c)连接第四点柱(7-2)，第十电感线圈10的第十八内部端点(6d)连接公共端口(P2)。
[0011]图1是叠层片式双工器等效电路图。电感L1、电容Cl和电容C2构成低通滤波器，且通过电感LI和电容Cl产生并联谐振在高频段产生传输零点提高隔离度。电感L2、电容C3、电容C4、电容C5构成高通滤波器，且通过电感L2和电容C4在GPS频段内产生一个传输零点提高隔离度。高通滤波器和低通滤波器通过公共端口①构成电路层，公共端口①也就是图2中的P2，其中②为低频段输出端口，也就是图2中的P6，③为高频段输出端口，也就是图2中的P4。
[0012]图2是叠层片式双工器的外观结构，其中Pl为NC/接地端口，P3和P5为片式双工器接地端口，P2为公共端口，P4为高频段输出端口，P6低频段输出端口。
[0013]图3为本发明内部结构示意图，其中的4、7和9代表着金属圆柱导体，也即是本发明中所称的点柱。
[0014]本实施例仅是优选的实施例，和本发明实质相同的，或者作用相同都是本发明的应有之义，不能因本发明附图中的数字或者名称而受到限制。
【权利要求】
1.一种新型叠层片式双工器，包括陶瓷基体，设置在陶瓷基体内部的低通滤波器和高通滤波器，设置在陶瓷基体外侧四周的接线端口，该接线端口包括接地端口、公共端口(P2)、高频段输出端口(P4)和低频段输出端口(P6)，其特征在于:所述低通滤波器和高通滤波器通过公共端口(P2)连接，低通滤波器的另一端连接低频段输出端口(P6)，高通滤波器的另一端连接高频段输出端口(P4)，低通滤波器和高通滤波器构成了电路层，所述电路层呈叠层结构。
2.根据权利要求1所述的新型叠层片式双工器，其特征在于:所述低通滤波器包括电感L1、电容Cl和电容C2，其中电感LI和电容Cl并联后的一端连接至公共端口(P2)，电感LI和电容Cl并联后的另一端与电容C2 —端连接低频段输出端口(P6)，电容C2的另一端连接接地端口。
3.根据权利要求1所述的新型叠层片式双工器，其特征在于:所述高通滤波器包括电感L2、电容C3、电容C4、电容C5，其中电容C3的一端连接至公共端口(P2)，电容C3的另一端与电容C5 —端连接，电容C5的另一端连接高频段输出端口(P4)，电感L2 —端与电容C3和电容C5的公共连接端相连接，电感L2的另一端与电容C4 一端连接，电容C4的另一端连接接地端口。
4.根据权利要求1所述的新型叠层片式双工器，其特征在于:所述电路层共有6层，其中， 第一层为，在陶瓷介质基板上印制有两块相互绝缘金属平面导体，分别为第一电容基片和第十六电容基片，且第一电容基片的第一内部端点(Ia)连接高频段输出端口(P4)，第十六电容基片的第二内 部端点(Ib)连接第一接地端口(P5)，第十六电容基片的第三内部端点(Ic)连接第二接地端口(P3)； 第二层设置在第一层上方，第二层为，在陶瓷介质基板上印制有三块相互绝缘金属平面导体，分别为第二电容基片、第十七电容基片和第十五电容基片，且第十五电容基片的第四内部端点(2a)连接低频段输出端口(P6)，第二电容基片连接第一点柱(4-1)，第十七电容基片连接第二点柱(4-2); 第三层设置在第二层上方，第三层为，在陶瓷介质基板上印制有两块金属平面导体，分别为第三电容基片、第十三电容基片和第十四电容基片，其中第三电容基片和第十四电容基片结合后设置在陶瓷介质基板上，且第十三电容基片的第五内部端点(3a)连接第一接地端口(P5 )，第十四电容基片的第六内部端点(3b )连接公共端口(P2 ); 第四层设置在第三层上方，第四层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第五电感线圈和第十二电感线圈，且第十二电感线圈的第八内部端点(4b)连接低频段输出端口(P6)，第十二电感线圈的第七内部端点(4a)连接第五点柱(9-1)，第五电感线圈的第九内部端点(4c)连接第一点柱(4-1)，第五电感线圈的第十内部端点(4d)连接第二点柱(7_1)； 第五层设置在第四层上方，第五层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第六电感线圈和第十一电感线圈，且第十一电感线圈的第十一内部端点(5a)连接第五点柱(9-1)，第六电感线圈的第十二内部端点(5b)连接第三点柱(7-1)，第六电感线圈的第十三内部端点(5c)连接第四点柱(7-2),第^ 电感线圈的第十四内部端点(5d)连接第六点柱(9-2)；第 六层设置在第五层上方，第六层为，在陶瓷介质基板上印制有两个相互绝缘金属线圈，分别为第八电感线圈和第十电感线圈，且第八电感线圈的第十五内部端点(6a)连接第二点柱(4-2)，第十电感线圈的第十六内部端点(6b)连接第六点柱(9-2)，第八电感线圈的第十七内部端点(6c)连接第四点柱(7-2),第十电感线圈的第十八内部端点(6d)连接公共端口(P2)。
【文档编号】H01P1/213GK103618124SQ201310640186
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】付迎华 申请人:深圳市麦捷微电子科技股份有限公司