专利名称：高通滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种高通滤波器，尤指一种可通过电感电容效应，以在射频线路上产生高频率端具有低插入损耗(insertion loss)及低频率端具有高阻隔(rejection) 功能而形成高通效果的滤波器。
背景技术：
在射频无线通讯产品中，滤波器是主要的被动元件之一，滤波器的规格因产品特性要求而异，传统的高通滤波器设计一般都是由几个电感及电容所组成，假设Fl为要通过的频率，F2为要阻隔的频率，Af = F1-F2 = D ；而其高通滤波器D/F1 = 5%时，要达到-20dB的阻隔效果，必须花上一段时间调测，插入损耗也比较大，因此造成生产时量产的瓶颈，同时人工成本的增加，使产品降低了市场竞争力。再言之，传统的高通滤波器以2级或2级以上的电感及电容的被动元件所组成的电路组(circuit unit)耦合串接以达到高信号阻绝的效应。由于用于组成电路的电感及电容值有精确度偏差，所以在量产中，须要有调测的程序，以确定其特性能符合制定的规格。 请参考图9所示，其显示一高通滤波器的阻绝规格的说明示意图，其中Fl代表该高通滤波器的最低通过频率，即在该频率Fl以上的信号须无衰减通过；其中F2代表该高通滤波器的阻隔频率，而在该阻隔频率F2以下的信号须以规格强度衰减；为要达到D/F1 = 5%及信号衰减度为_20dB的阻隔效果，必须花上一段时间调测，插入损耗也比较大，因此造成生产时量产的瓶颈，同时人工成本的增加，使产品降低了市场竞争力。本案发明人乃觉得有进一步设计无须花时间调测且具有高阻隔(rejection)功能的高通滤波器的需要，。因此本实用新型即针对先前技术及根据本案发明人拥有的第 569531号发明专利进一步改进，以使本案的高通滤波器得在射频线路上产生高频率端具有低插入损耗(insertion loss)及低频率端具有高阻隔(rejection)外来电磁波干扰功能而形成高通效果的滤波器，以满足目前及未来应用上的功能需求。
发明内容本实用新型的主要目的乃在于提供一种高通滤波器，供可应用于射频无线通讯线路上而具有高通滤波效果，其主要包含一本体，其由介电材料所构成，可经由成型、压制、 烧结、机械加工等工序以完成符合产品规格设计的外型尺寸；电极，其在本体的外端面披覆金属层以形成，其中除前端面外，其余各端面可以依特性需求而分别被覆金属层；及信号输入输出端，其设置于本体的一面上，其与前端面相连外，其余周围与其他金属层隔离；藉此， 本实用新型的高通滤波器通过上述结构所产生的电感电容效应，以建构成特殊的被动元件电路，可达成无须调测及高阻隔(rejection)功能的使用功效。此外，本实用新型的高通滤波器的本体结构可以设计成2级或2级以上的高通滤波器。本实用新型提供了一种一种高通滤波器，其包含
3[0008]一本体，其是以介质材料构成的矩形体，具有顶、底、左、右、前及后端面，且该本体的前、后两端面之间设有二平行且对称排列穿过该本体内部的穿孔；一外电极，其是利用金属化技术在该本体的顶端面的一部分外表面上、底端面及后端面的外表面上布设一相连接的金属膜层而形成；其中该底端面的外电极并通过一设在前端面的微带线以由该前端面的底缘向上延伸至该前端面的中间高度部位处；又该后端面的中间部位且在二穿孔之间设具一无金属膜层被覆的长条区带；一内电极，其是利用金属化技术在该本体内部的二穿孔的内表面上布设一金属膜层而形成，且该内电极在后端面与该外电极连接；一信号输入端及一信号输出端，其是用以与外部线路连通供输入或输出信号，该信号输入端及信号输出端二者之间以一间距隔离而对称设在该本体的顶端面上，并与该本体的顶端面所设的该外电极隔离；又该信号输入端及信号输出端各利用一微带线分别连接至该内电极。实施时，该本体的介质材料的介电常数是2至200之间。实施时，该本体是利用车床制造、铣床制造、压模制造、陶瓷烧结制造之中一种方式制成。实施时，该外电极是利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结之中一种方式以在该本体的端面上形成一金属膜层而构成。实施时，该外电极的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成。实施时，该内电极是利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结之中一种方式以在该本体内部的二穿孔的内表面上形成一金属膜层而构成。实施时，该内电极的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成。实施时，该微带线是利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结、金属薄膜线之中一种方式以在该本体的端面上形成一金属薄膜线而构成。实施时，该微带线的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成。为达成本实用新型的上述目的，本实用新型的高通滤波器的本体结构由陶瓷氧化物烧结而成，体积小，表面被覆金属层，依产品规格设计外型尺寸，量产时根据设计尺寸精度，经由简单的测试即可达到所需规格；又产品可以通过编带包装，使用者可以很容易的利用自动贴片组装生产而无须调测，大大的提高产能；同时，本实用新型的高通滤波器的特性在D/F1 = 5%，很容易达到-20dB的阻隔效果；高频率端具有低插入损耗(insertion loss)约-1. OdB左右及高的回波损耗(return loss)-IOdB以下。本实用新型的高通滤波器由本体、内电极、外电极、信号输入输出端、微带线所组成，该本体由一介电材料(dielectric material)所构成，本体的顶端面设置有信号输入输出端，并由输入输出端延伸至本体内部的内孔电极，而外电极被覆于本体的顶端面、底端面及后端面；本体的前端面则利用微带线将内电极与信号输入输出端相连接，中间微带线与底本体的面电极相连，更言之，本实用新型高通滤波器的本体利用介质材料构成一矩形本体，且本体内部设有二分开且平行的前后向穿孔(设计成2级的高通滤波器)，而于该矩形本体的顶端面、底端面及后端面上布设一相连接的金属膜层以形成一外电极，其中该底端面的外电极并藉一金属微带线以由该前端面的底缘向上延伸至前端面的中间高度部位；又于该本体内部的前后向穿孔内面布设一金属膜层以形成一内电极，且该内电极延伸至该本体的后端面而与该外电极连接，又后端面的中间部位，即二穿孔之间，设具一无金属膜层被覆的长条区带；又于该本体的顶端面上对称设置一信号输入端及一信号输出端，且该信号输入端及输出端二者间以一适当间距隔离并与该外电极隔离，且各利用一微带线分别对应连接至本体内部的一穿孔内的内电极；则通过该内电极以产生等效电感及等效电容效应，并通过该信号输入、输出端以产生寄生电容效应，使本实用新型的高通滤波器得建构成特殊的被动元件电路，藉以达成无须花时间调测及具高阻隔(rejection)功能的使用功效。
图1是本实用新型高通滤波器一实施例的立体示意图。图2是图1实施例的前端面示意图。图3是图1实施例的后端面示意图。图4是图1实施例的顶端面示意图。图5是图1实施例的底端面示意图。图6是图1实施例的左端面示意图。图7是图1实施例的右端面示意图。图8是本实用新型高通滤波器的等效电路示意图。图9是显示一高通滤波器的阻绝规格的说明示意图。附图标记说明高通滤波器-1 ；本体-10 ；顶端面-11 ；底端面-12 ；左端面_13 ；右端面-14 ；前端面-15 ；后端面-16 ；穿孔-17、18 ；长条区带-19 ；外电极-20 ；内电极-30 ；信号输入端-40 ；信号输出端-50 ；微带线-60 ；底缘-61 ；顶缘-62 ；微带线-70 ；顶缘-71 ；底缘-72 ；Li、L2-电感；Cl、C2-电容；C3-寄生电容。
具体实施方式
请参考图1至图7所示，其分别是本实用新型高通滤波器一实施例的立体示意图及其前、后、顶、底、左、右端面示意图。本实用新型的高通滤波器1主要包含一本体10、一外电极20、一内电极30、一信号输入端40及一信号输出端50。该本体10是以介质材料构成，该介质材料的介电常数可针对产品应用上的功能需求而加以设计，如使用介电常数2至200之间的介质材料但不限制，又本体10的外型尺寸可依产品规格而精确设计。本实施例的本体10设计成一扁平状矩形体如图1至图7所示但不限制，其具有一顶端面11、一底端面12、一左端面13、一右端面14、一前端面15及一后端面16，而矩形体的设计有利于高通滤波器1的规格的控制及设定；又该本体可利用车床制造、铣床制造、压模制造、陶瓷烧结制造之中一种方式制成。本实施例的本体10的前端面11与后端面16之间设有二平行对称排列且穿过该本体10内部的穿孔17、18 ；本实施例的穿孔17、18是一圆形穿孔如如图1至图5所示但不限制。该外电极20利用金属化技术而在该本体10的顶端面11的一部分外表面上，以及底端面12、后端面16的外表面上布设一相连接的金属膜层而形成；该外电极20的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成，并可利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结之中一种方式以在该本体10的顶端面11、底端面12及后端面16上形成一金属膜层以构成该外电极20。又参考图3所示，该后端面的中间部位，即二穿孔17、18之间，设具一无金属膜层被覆的长条区带19。又，设在该底端面12的外电极20可通过一设在前端面11的微带线60以由该前端面11的底缘向上延伸至该前端面11的中间高度部位处如图1、图2所示，即该微带线60的底缘61连接至该底端面12的外电极20，并使该微带线60的顶缘62 延伸至该前端面11的中间高度部位处，但未与设在该顶端面11的外电极20连接。该微带线60是利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结、金属薄膜线之中一种方式以在该本体该本体的端面上形成一金属薄膜线而构成，又该微带线60的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成。该内电极30是利用金属化技术而在该本体10内部所设的二穿孔17、18的内表面上布设一金属膜层而形成，且该内电极30延伸至本体10的后端面16以与该外电极20连接而形成电性导通状态。该内电极30的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成，并可利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结之中一种方式以在该本体10的二穿孔17、18的内表面上形成一金属膜层以构成该内电极30。该信号输入端40及信号输出端50是用以与外部线路(图未示)如印刷电路板 (PCB)连通，其位置可交换选择而不限制(如信号输入端40改为信号输出端50)，供输入或输出信号；该信号输入端40及信号输出端50 二者之间是以一间距隔离而对称设在该本体 10的顶端面11靠前缘处，并与该本体10的顶端面11所设的该外电极20隔离；又该信号输入端40及信号输出端50各利用前端面15上一垂直向微带线70而分别连接至该内电极 30，即该微带线70是垂直向设在该本体10的前端面15上，其顶缘71分别与该信号输入端 40及信号输出端50连接，而其底缘72向下延伸以连接至设在该本体10 二穿孔17、18内的内电极30。该信号输入端40及信号输出端50的成型方法可经由顶端面11金属化后，再通过砧石切割或喷砂方式将顶端面11的外电极20除去，或利用移印、网印等制程来形成。请参考图8所示，其是本实用新型高通滤波器的等效电路示意图，而本实施例的等效电路是显示2级的电路架构但不限制。通过上述结构，本实用新型的高通滤波器1可在该信号输入端40及信号输出端50之间达成如图8所示的等效电路的作用功效，其中，Li、 L2代表该本体10内部的内电极30所产生的电感效应，该Cl、C2代表该本体10内部的内电极30所产生的电容效应，C3代表该信号输入端40及信号输出端50之间所产生的寄生电容效应，使高通滤波器1具有能有效阻绝外来电磁波干扰的使用功效，并藉调整C3以阻绝低频信号。总而言之，本实用新型的高通滤波器，可应用于射频无线通讯线路上而具有高通滤波效果，其本体结构乃由陶瓷氧化物烧结而成，体积小，表面被覆金属层，依产品规格设计外型尺寸，量产时根据设计尺寸精度简单的测试即可达到所需规格，产品可以通过编带包装，使用者可以很容易的利用自动贴片组装生产而无须调测，大大的提高产能；同时本实用新型的高通滤波器特性在D/F1 = 5%，很容易达到-20dB的阻隔效果，高频率端具有低插入损耗(insertion loss)约_1. OdB左右及高的回波损耗(return loss)-IOdB以下。本实用新型除能保持发明专利第569531号「带阻(带陷)滤波器」的设计功效外， 与其他现有技术比较，另可增加下列优点1、本实用新型的高通滤波器，足以达成无须调测及对外来电磁波干扰具高阻隔 (rejection)功能的使用功效。[0042] 2、本实用新型的高通滤波器，其低通及高通的等效电感(如图8所示的L1，L2)及等效电容(如图8所示的Cl，C2)，包覆于本体内部，能有效阻绝外来电磁波干扰(EMI)，其阻绝效果非传统电感电容组成电路可以达成，且低通带及高通带的差损ansertion Loss)3、本实用新型的高通滤波器，针对外部耦合电容感(如图8所示的Ο)加以调整， 以更能达到阻隔比(Rejection Ratio)的强化效果，能满足目前及未来应用上的功能需求。4、本实用新型的高通滤波器保持小体积，适用于缩小化的通讯模组。5、本实用新型的高通滤波器可用SMD方式组装，有利于微型化及成本效益上能达到进一步成果。以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。权利要求1.一种高通滤波器，其特征在于，其包含一本体，其是以介质材料构成的矩形体，具有顶、底、左、右、前及后端面，且该本体的前、后两端面之间设有二平行且对称排列穿过该本体内部的穿孔；一外电极，其是利用金属化技术在该本体的顶端面的一部分外表面上、底端面及后端面的外表面上布设一相连接的金属膜层而形成；其中该底端面的外电极并通过一设在前端面的微带线以由该前端面的底缘向上延伸至该前端面的中间高度部位处；又该后端面的中间部位且在二穿孔之间设具一无金属膜层被覆的长条区带；一内电极，其是利用金属化技术在该本体内部的二穿孔的内表面上布设一金属膜层而形成，且该内电极在后端面与该外电极连接；一信号输入端及一信号输出端，其是用以与外部线路连通供输入或输出信号，该信号输入端及信号输出端二者之间以一间距隔离而对称设在该本体的顶端面上，并与该本体的顶端面所设的该外电极隔离；又该信号输入端及信号输出端各利用一微带线分别连接至该内电极。
2.如权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，该本体的介质材料的介电常数是2至 200之间。
3.如权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，该本体是利用车床制造、铣床制造、 压模制造、陶瓷烧结制造之中一种方式制成。
4.如权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，该外电极是利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结之中一种方式以在该本体的端面上形成一金属膜层而构成。
5.如权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，该外电极的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成。
6.如权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，该内电极是利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结之中一种方式以在该本体内部的二穿孔的内表面上形成一金属膜层而构成。
7.如权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，该内电极的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成。
8.如权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，该微带线是利用蒸镀、化镀、电镀、低温烧结、金属薄膜线之中一种方式以在该本体的端面上形成一金属薄膜线而构成。
9.如权利要求1所述的高通滤波器，其特征在于，该微带线的材料是金、银、铜、镍、锡之中一种材料或其组合所构成。
专利摘要一种高通滤波器(high pass filter)，是由本体、内电极、外电极、微带线及信号输出输入端所组成，该本体是由一介电材料所构成，本体上端面设有信号输入输出端，并于输入输出端延伸至本体内部的内电极，而外电极则包覆于本体的顶、底、后三个端面，本体的前端面则各利用微带线将内电极与信号输入输出端连接，本体前端面的中间微带线与底端面连接；通过上述结构所产生的电感电容效应，以建构成特殊的被动元件电路，藉以达成无须调测及对外来电磁波干扰具高阻隔(rejection)功能的高通滤波器。
文档编号H03H7/01GK202043082SQ20112012742
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者钟永荣 申请人:钟永荣