一种微型多层陶瓷低通滤波器的制作方法

本发明涉及一种低通滤波器，具体涉及一种微型多层陶瓷低通滤波器。

背景技术：

低通滤波器是射频前端的重要无源器件。一个优良的低通滤波器应当具有低的带内损耗，深的带外抑制，宽的阻带抑制范围，也需要具有尽可能小的体积。传统的低通滤波器采用平面结构，占用面积较大，不能满足射频前端的小型化需求，同时传统的低通滤波器较难集成。

为了满足器件的小型化要求，最初的方法是采用高介电常数，高品质因数，低损耗的介质材料，减小谐振器的尺寸，进而减小器件的体积。但是传统的工艺技术并不能有效的减小器件的尺寸面积。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种微型多层陶瓷低通滤波器，通过电感和电容元件进行三维集成，减小了滤波器的平面面积。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种微型多层陶瓷低通滤波器，包括由多层介质基板层叠构成的层叠体及设于层叠体中的滤波电路，相邻介质基板之间通过导带及过孔相互相连导通，所述介质基板中至少具有一接地层，其表面设有输入端、输出端，所述滤波电路包括电感l2、l4、l6及电容c1、c2、c3，所述电感l2与电容c2并联，其并联端分别为与输入端相连的a端及与电感l4相串联的b端，所述电感l6的一端与电感l4相连，其另一端与输出端相连，电容c1的一端与a端相连，电容c1的另一端接地，电容c3的一端与b端相连，电容c3的另一端接地。

所述介质基板均采用ltcc陶瓷基板。

所述介质基板的最低层的下表面设有金属接地层，该金属接地层通过侧板与地连接。

所述电感l2、l4、l6均为通过设于介质基板上的金属导带形成的螺旋电感。

由上述技术方案可知，本发明所述的微型多层陶瓷低通滤波器，体积小，重量轻，性能优越，成本低，适合批量生产，可以加工成为贴片的形式，便于在微波系统中集成。另外，本发明实现了较高频率的带外传输零点，进而实现了宽的带外抑制，有效展宽了阻带抑制频率范围；简化了制造工作，对于降低制造成本及提升成品率而言均有重要作用；给在介电常数无法进一步提升或生瓷片厚度无法进一步减小的情况下，拉低低通滤波器工作频率有相应的参考价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的介质基板层叠示意图；

图3是本发明的等效滤波电路原理图；

图4是本发明低通滤波器的仿真结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1-4所示，本实施例的微型多层陶瓷低通滤波器，包括由多层介质基板层叠构成的层叠体及设于层叠体中的滤波电路，相邻介质基板之间通过导带及过孔相互相连导通，介质基板中至少具有一接地层，其表面设有输入端1、输出端2，滤波电路包括电感l2、l4、l6及电容c1、c2、c3，电感l2与电容c2并联，其并联端分别为与输入端1相连的a端及与电感l4相串联的b端，电感l6的一端与电感l4相连，其另一端与输出端2相连，电容c1的一端与a端相连，电容c1的另一端接地，电容c3的一端与b端相连，电容c3的另一端接地。

本实施例采用介质基板均采用ltcc陶瓷基板，在介质基板的最低层的下表面设有金属接地层，该金属接地层通过侧板与地3连接。电感l2、l4、l6均为通过设于介质基板上的金属导带形成的螺旋电感。电容c1，c2，c3采用的是交指电容结构，通过位于不同层的基板实现。

本实施例的介质基板共28层，第29层为接地层，在第1层及接地层上对应设有输入端1、输出端2，第2层和第3层是没有印制金属的0.042mm厚的陶瓷基板，除了这两层基板，其他层的介质板上表面均印制有金属层，第26和28层的介质板上的金属层为接地层，通过壳体的侧壁金属连接到地，构成电容c1的接地极板，第27层介质板上的金属层则构成电容c1的另一个极板。第20、22、24、26层介质板上的金属层构成接地电容c3的接地极板，第21、23、25层上的金属层构成电容c3的另一个极板。第6到16层的金属导带构成螺旋电感l2，第18、19层则构成螺旋电感l4和l6，本实施例中，第6到19层中每一层都是由宽度为0.1mm的金属导带绕成，从左至右分别为l4和l6，第4，5层上的金属层构成电容c2。

构成螺旋电感的每一层都是由0.1mm宽度的金属导带绕成的1/2或者3/4矩形，然后通过过孔将相邻层的金属导带连接在一起；其中，最左侧的螺旋电感为l2，中间为l4，最右侧为l6。其中，l2的始端位于第16层，终端位于第6层，l4和l6的始端位于第19层，终端位于第18层。l2的始端与输入端1口相连，l6的终端与输出端2口相连，并且l2的终端与l4的始端通过金属过孔及位于17层上的金属连接线相连，l4的终端和l6的始端通过金属过孔相连。

本发明的低通滤波器的截止频率为100mhz，通带内的插入损耗低于1db。阻带在较宽的阻带范围内可实现较大的阻带抑制，且通带与阻带之间的过渡带陡峭，整个滤波器的尺寸为3.2mm×3.2mm×1.2mm。

本发明不仅实现了较高频率的带外传输零点，进而实现了宽的带外抑制，有效展宽了阻带抑制频率范围；而且简化了制造工作，对于降低制造成本及提升成品率而言均有重要作用；也给在介电常数无法进一步提升或生瓷片厚度无法进一步减小的情况下，对拉低低通滤波器工作频率有相应的参考价值。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种微型多层陶瓷低通滤波器，包括由多层介质基板层叠构成的层叠体及设于层叠体中的滤波电路，相邻介质基板之间通过导带及过孔相互相连导通，所述介质基板中至少具有一接地层，其表面设有输入端、输出端，所述滤波电路包括电感L2、L4、L6及电容C1、C2、C3，电感L2与电容C2并联，其并联端分别为a端及b端，所述电感L6的一端与电感L4相连，其另一端与输出端相连，电容C1的一端与a端相连，电容C1的另一端接地，电容C3的一端与b端相连，电容C3的另一端接地。本发明所述的低通滤波器，体积小、重量轻、性能优越、成本低、适合批量生产，可以加工成为贴片的形式，便于在微波系统中集成。

技术研发人员：刘俊清;于沛洋
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第四十三研究所
技术研发日：2017.05.22
技术公布日：2017.08.04