一种UHS波段半集总式滤波衰减装置的制作方法

本发明属于集成芯片滤波器技术领域，特别是一种uhs波段半集总式滤波衰减装置。

背景技术：

近年来，无线通信，卫星军事通信等领域飞速发展，对其通信电子系统提出了更高的要求，微型化、高性能、成本低易于批量加工等优势成为当今电子器件领域研究的重要方向，对微波滤波器的性能以及功能的多样化，尺寸，稳定性等有着越来越高的要求。以低温共烧陶瓷技术为基础的众多种类无源器件如滤波器、双工器、功分器等已应用在许多国防尖端设备中，而集成有源芯片的无源器件也将在以后的电子系统中发挥重要的作用。

低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件集成与介质内部，同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能装置。ltcc技术在批量生产、集成封装、高品质、设计灵活以及高频性能等方面都有着明显的优势，已成为无源集成的主流技术。其具有高q值，易于集成有源芯片，散热性好，稳定性高，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，性能好的微型微波器件。

然而，现有的滤波衰减装置往往存在体积大、结构复杂的问题，并且可靠性低、成本高，难以进行批量生产和广泛应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻、电性能优异、批量一致性好的uhs波段半集总式滤波衰减装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种uhs波段半集总式滤波衰减装置，包括数控衰减芯片wsd和滤波器f，所述滤波器f的上表面贴装有数控衰减芯片wsd、第一输入带状线lin1和第一输出带状线lout1，第一输入带状线lin1和第一输出带状线lout1均连接数控衰减芯片wsd，滤波器f的一端贴装有信号输入端口p1，另一端贴装有信号输出端口p2；滤波器f的一侧贴装有第一接地端gnd1，另一侧依次贴装有数控衰减芯片wsd的第一电压控制端口p3、第二电压控制端口p4、第二接地端gnd2；

所述滤波器f包括金属柱h1、第二输入电感lin2、第三输出电感rout、第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器、第一输出带状线lout1、第二输出带状线lout2、z形级间耦合带状线z、信号输出端口p2、第一接地端gnd1和第二接地端gnd2、接地面；其中，第一谐振器由第一谐振电感l1和第一谐振电容c1并联而成，第一谐振电感l1的一端与第一谐振电容c1的一端相连，第一谐振电感l1的另一端与第一谐振电容c1的另一端分别接地；第二谐振器由第二谐振电感l2和第二谐振电容c2并联而成，第二谐振电感l2的一端与第二谐振电容c2的一端相连，第二谐振电感l2的另一端与第二谐振电容c2的另一端分别接地；第三谐振器由第三谐振电感l3和第三谐振电容c3并联而成，第三谐振电感l3的一端与第三谐振电容c3的一端相连，第三谐振电感l3的另一端与第三谐振电容c3的另一端分别接地；第四谐振器由第四谐振电感l4和第四谐振电容c4并联而成，第四谐振电感l4的一端与第四谐振电容c4的一端相连，第四谐振电感l4的另一端与第四谐振电容c4的另一端分别接地；所述第一谐振电感l1、第二谐振电感l2、第三谐振电感l3、第四谐振电感l4均为两层矩形螺旋谐振电感结构，所述第一谐振电容c1、第二谐振电容c2、第三谐振电容c3、第四谐振电容c4均为双层金属板结构；金属柱h1顶部与第一输出带状线lout1相连，金属柱h1底部与第三输出电感rout相连，第二输入电感lin2的另一端与第一谐振电感l1和第一谐振电容c1相连接，信号输出端口p2的一端与第二输出电感lout2的一端连接，第二输出电感lout2的另一端与第四谐振电感l4和第四谐振电容c4相连接，z形级间耦合带状线z位于第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器之上，接地面位于各谐振器之下。

进一步地，所述信号输入端口p1和信号输出端口p2均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口。

进一步地，所述信号输入端口p1、信号输出端口p2和第一电压控制端口p3、第二电压控制端口p4均为外部封装引脚。

进一步地，所述信号输入端口p1、信号输出端口p2和第一电压控制端口p3、第二电压控制端口p4均设有向上表面和下表面的延伸折弯部，贴装在uhs波段半集总式滤波衰减装置的上表面和下表面。

进一步地，所述数控衰减芯片wsd和滤波器f通过低温共烧陶瓷技术实现一体式封装。

进一步地，所述数控衰减芯片wsd的型号为wsd000080-01。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)采用低温共烧陶瓷技术加工制造，具有体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定等优点；(2)通过将数控衰减芯片wsd利用ltcc技术集成在滤波器表面，生产出具有两项功能的ltcc滤波器，滤波衰减装置，其具有高q值，散热性好，稳定性高等优点。

附图说明

图1是本发明uhs波段半集总式滤波衰减装置的电路原理图。

图2是本发明uhs波段半集总式滤波衰减装置的结构示意图。

图3是本发明uhs波段半集总式滤波衰减装置的外部结构图。

图4是本发明uhs波段半集总式滤波衰减装置的滤波器f的结构示意图。

图5是本发明uhs波段半集总式滤波衰减装置的插损态输出端口幅频特性曲线图。

图6是本发明uhs波段半集总式滤波衰减装置的32db衰减态输出端口幅频特性曲线图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种uhs波段半集总式滤波衰减装置，包括数控衰减芯片wsd和滤波器f，滤波器f的上表面贴装有数控衰减芯片wsd、带状线lin1和带状线lout1，带状线lin1和带状线lout1均连接数控衰减芯片wsd，滤波低噪声放大装置的左侧贴装有50欧姆阻抗信号输入端p1，衰减滤波器的前侧贴装接地面gnd1，滤波低噪声放大装置的后侧从左至右依次贴装有数控衰减芯片电压控制端口p3、数控衰减芯片电压控制端口p4、接地端gnd2；滤波低噪声放大装置右侧贴装有50欧姆阻抗信号输出端p2。

如图4所示，滤波器f包括金属柱h1、第二输入电感lin2、第三输出电感rout、第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器、第一输出带状线lout1、第二输出带状线lout2、z形级间耦合带状线z、信号输出端口p2、第一接地端gnd1和第二接地端gnd2、接地面；其中，第一谐振器由第一谐振电感l1和第一谐振电容c1并联而成，第一谐振电感l1的一端与第一谐振电容c1的一端相连，第一谐振电感l1的另一端与第一谐振电容c1的另一端分别接地；第二谐振器由第二谐振电感l2和第二谐振电容c2并联而成，第二谐振电感l2的一端与第二谐振电容c2的一端相连，第二谐振电感l2的另一端与第二谐振电容c2的另一端分别接地；第三谐振器由第三谐振电感l3和第三谐振电容c3并联而成，第三谐振电感l3的一端与第三谐振电容c3的一端相连，第三谐振电感l3的另一端与第三谐振电容c3的另一端分别接地；第四谐振器由第四谐振电感l4和第四谐振电容c4并联而成，第四谐振电感l4的一端与第四谐振电容c4的一端相连，第四谐振电感l4的另一端与第四谐振电容c4的另一端分别接地；所述第一谐振电感l1、第二谐振电感l2、第三谐振电感l3、第四谐振电感l4均为两层矩形螺旋谐振电感结构，所述第一谐振电容c1、第二谐振电容c2、第三谐振电容c3、第四谐振电容c4均为双层金属板结构；图中的金属柱h1顶部与第一输出带状线lout1相连，图中金属柱h1底部与第三输出电感rout相连，第二输入电感lin2的一端与第一谐振电感l1和第一谐振电容c1相连接，信号输出端口p2的一端与第二输出电感lout2一端连接，第二输出电感lout2的另一端与第四谐振电感l4和第四谐振电容c4相连接，z形级间耦合带状线z位于第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器之上，接地面位于各谐振器之下。

所述信号输入端口p1和信号输出端口p2均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口；

所述信号输入端p1、所述信号输出端p2和所述电压控制端p3、电压控制端p4均为外部封装引脚；

所述信号输入端p1、所述信号输出端p2、所述电压控制端p3和所述电压控制端p4的上端均设有向滤波低噪声放大装置上表面的一侧贴装在上表面的延伸折弯部，所述信号输入端p1、所述信号输出端p2、所述电压控制端p3和所述电压控制端p4的下端均设有向滤波低噪声放大装置下表面的一侧贴装在下表面的延伸折弯部；

所述数控衰减芯片wsd和所述滤波器f通过低温共烧陶瓷技术实现一体式封装；

所述数控衰减芯片wsd的型号为wsd000080-01。

本发明所述的一种uhs波段半集总式滤波衰减装置，采用低温共烧陶瓷技术加工制造，具有体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定等优点；通过将数控衰减芯片wsd利用ltcc技术集成在滤波器表面，生产出具有两项功能的ltcc滤波器，滤波衰减装置，其具有高q值，散热性好，稳定性高等优点。

工作时，信号从输入端p1，带状线rin进入到数控衰减芯片wsd，然后经rout和金属柱h1到达滤波器输入端，最后信号从输出电感lout经过输出端p2输出，数控衰减芯片控制电压电压由电压控制端口p3和电压控制端口p4提供。

图5为该滤波衰减器插损态的回波损耗及插入损耗波形图；图6位该滤波衰减器30db衰减态的信号回波损耗及插入损耗波形图，可见信号的损耗整个衰减了30db。