一种超宽带滤波器芯片电路的制作方法

本发明属于微波通信技术领域。具体涉及一种超宽带滤波器芯片电路。

背景技术：

超宽带(uwb，ultrawideband)技术是近年来发展较为迅速的无线通信技术，其具有通信带宽宽，信号质量好，功率容量大，抗干扰性好等突出优点。主要应用于民用无线通信邻域，如室内短距离通信、无线音频视频传输、路障检测、地理定位、民用雷达探测等。在军事上，uwb技术主要用于防窃听系统、电子对抗、卫星通信、超宽带雷达等。

滤波器作为超宽带无线通信系统的不可或缺的元件，如何设计可靠性高、一致性好、尺寸小、选择性好的超宽带滤波器结构，成为当下研究的热点。

超宽带滤波器作为微波射频领域应用最多的电路之一，形式多样结构丰富。其主要为mic的板级电路形式、ltcc技术、si基的rfic、以及最近发展比较好的gaas基底的ipd形式。

传统的板级pcb电路形式的滤波器以及ltcc技术，面积大、加工的一致性不好。已经越来越不符合现在集成系统小型化的趋势要求，硅基底的滤波器其面积小但是耐功率能力差，与特种通信系统的匹配度不高。gaas基底滤波器，与特种通信系统匹配度高、面积小、性能优异。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：

为了缩小滤波器芯片电路体积，提高滤波效率，本发明提出一种超宽带滤波器芯片电路。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提出一种超宽带滤波器芯片电路，包括第一耦合微带线，第二耦合微带线,第三耦合微带线，第一支节线，第二支节线，第一电容，第二电容，第一至第四pad，以及第一过孔和第二过孔；

所述第一耦合微带线包括第一l型微带线和第二l型微带线，所述第一l型微带线和第二l型微带线的长边与短边分别平行；所述第二耦合微带线包括平行排列的第一条形微带线与第二条形微带线；所述第一l型微带线的长端接第一pad，所述第二l型微带线的短端同时接所述第一支节线的一端和所述第一条形微带线的一端；所述第一支节线的另一端接第一电容；第一电容接第一过孔接地；

所述第三耦合微带线包括第三l型微带线和第四l型微带线，所述第三l型微带线和第四l型微带线的长边与短边分别平行；所述第三l型微带线的长端接第二pad，所述第四l型微带线的短端同时接所述第二支节线的一端和所述第二条形微带线的一端；所述第二支节线的另一端接第二电容，第二电容接第二过孔接地。

如前所述的一种超宽带滤波器芯片电路，进一步地，所述第一l型微带线、第三l型微带线和第二l型微带线、第四l型微带线的两臂形状分别为：靠近直角顶点处线宽较小，靠近端点处线宽较大。

如前所述的一种超宽带滤波器芯片电路，进一步地，第二耦合微带线中，第一条形微带线与第二条形微带线的形状均为宽度均匀的条形微带线。

如前所述的一种超宽带滤波器芯片电路，进一步地，第二耦合微带线中，第一条形微带线与第二条形微带线的形状均为宽度变化的条形微带线。

如前所述的一种超宽带滤波器芯片电路，进一步地，所述超宽带滤波器芯片电路的布线承载于砷化镓基芯片上。

如前所述的一种超宽带滤波器芯片电路，进一步地，所述第一耦合微带线、第三耦合微带线中，第一l型微带线、第二l型微带线之间的间距为一定值；第三l型微带线和第四l型微带线之间的间距为一定值。

如前所述的一种超宽带滤波器芯片电路，进一步地，所述第三pad与第一pad的相对位置关系包括：所述第三pad位于第一pad的左侧或上侧。

如前所述的一种超宽带滤波器芯片电路，进一步地，所述第四pad与第二pad的相对位置关系包括：所述第四pad位于第二pad的右侧或下侧。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本发明是基于gaasipd工艺的设计，集成度高，面积比普通的pcb设计以及ltcc设计电路要小很多，批量生产的一致性好。

2.本发明采用了一种三节平行耦合微带线结构，大大拓展了带宽。

3.抑制度好，支节加载电容接地的形式，很好的提高了抑制度。

4.可靠性好，使用了微带结构使得其在特种环境中可靠性有明显提高，尤其是高温、极寒条件下的可靠性。

附图说明

图1为超宽带滤波器电路结构示意图

图2为本发明的频率响应的仿真曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，本发明所述的一种超宽带滤波器芯片包含：用于输入的第一pad1，渐变型平行耦合的第一耦合微带线2和第三耦合微带线10、第一支节线3和第二支节线7、用于接地的第一电容4和第二电容8、非渐变型平行耦合的第二耦合微带线6，以及用于输出的第二pad11、用于接地的第三pad12、第四pad13。

所述第一pad1与第一耦合微带线2的一条微带相接，第一支节线3与渐变型平行耦合的第一耦合微带线2的另一条相接，同时第一支节线3与第一电容4相接，第一电容4接第一过孔5达到接地的效果。

所述非渐变型平行耦合的第二耦合微带线6的一条微带与第一支节线3相连。第二支节线7与非渐变型平行耦合的第二耦合微带线6的另一条微带相连，同时第二支节线7与第二电容8相接第二电容8接第二过孔9达到接地的效果。

所述第二支节线7与渐变型平行耦合的第三耦合微带线10相连，用于输出的第二pad11与第三耦合微带线10的另一条相连。

所述第三pad12、第四pad13，是为了测量用。

进一步地，本发明的超宽带滤波器芯片，加载支节位于第二节平行耦合微带两端，即第一支节线3和第二支节线7位于非渐变型平行耦合的第二耦合微带线6的两端。

进一步地，第二耦合微带线6亦可以是渐变型平行耦合微带线。

进一步地，用于接地的第一电容4和第二电容8分别与第一支节线3和第二支节线7串联接地；

进一步地，测量用的第三pad12、第四pad13为金属材质，它们的布局也可以是分别与第一pad1、第二pad11相平行。

图2为本发明的频率响应的仿真曲线。图中的仿真曲线为6-18ghz的滤波器仿真曲线。带内插损小于1.5db，带外抑制大于35db@4ghz，输入输出回波损耗大于15db.

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种超宽带滤波器芯片电路，包括第一耦合微带线，第二耦合微带线,第三耦合微带线，第一支节线，第二支节线，第一电容，第二电容，第一至第四PAD，以及第一过孔和第二过孔；所述第一耦合微带线包括第一和第二L型微带线，所述第二耦合微带线包括平行排列的第一与第二条形微带线；所述第一L型微带线的长端接第一PAD，所述第二L型微带线的短端同时接所述第一支节线的一端和所述第一条形微带线的一端；所述第一支节线的另一端接第一电容；第一电容接第一过孔接地；所述第三耦合微带线的相关结构同第一耦合微带线的相关结构。本发明能够采用简单的电路结构达到宽带宽、差损低、抑制度高等优异性能。

技术研发人员：姜严;唐万春;刘建晓;李保珠;于正永;陆华丽
受保护的技术使用者：南京师范大学
技术研发日：2018.10.31
技术公布日：2019.02.12