一种电感耦合型带通滤波器的制作方法

本发明涉及短波滤波器技术领域，特别涉及一种电感耦合型带通滤波器。

背景技术：

近年来，移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化迅速发展，高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，而滤波器则是收发支路中的关键电子部件，描述这种部件性能的主要指标有：通带工作频率范围、阻带频率范围、通带插入损耗、阻带衰减、通带输入/输出电压驻波比、插入相移和时延频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。

带通滤波器在几十兆赫兹频率下工作需要大电容和大电感构成谐振器。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：提供一种电感耦合型带通滤波器，通过电感三维集成及耦合，减小滤波器的平面面积。

本发明采用的技术方案如下：

一种电感耦合型带通滤波器，包括由多层介质基板层叠构成的层叠体和设置在层叠体上的滤波电路，相邻介质基板之间通过金属导带及过孔相互相连导通，所述介质基板采用ltcc陶瓷基板，介质基板中具有一层接地层，接地层表面设置有输入端p1和输出端p2。

所述滤波电路包括电容c1、c2、c3及电感l1、l2，电容c1一端与输入端口p1相连，一端与耦合电感l1相连；耦合电感l1另一端接地；耦合电感l2与耦合电感l1相互耦合，并产生寄生电容c2；耦合电感l2一端到地，另一端与电容c3相连，电容c3另一端与输出端口p2相连。

所述电感l1和l2均为通过设于介质基板上的金属导带形成的三维螺旋电感。

所述电容c2为相互耦合的三维螺旋电感l1、l2产生的寄生电容。

所述电容c1、c3采用的是交指电容结构，通过位于不同层的基板实现。

所述输入端口p1和输出端口p2均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口。

上述电感耦合型带通滤波器，包含垂直电容与三维螺旋电感，其特征在于滤波器中的两个三维螺旋电感采用耦合结构，串联垂直电容与三维螺旋电感在滤波器的最顶层通过微带线连接，并联电容端接三维螺旋电感后处于滤波器最底层。

包括接地板g1、输入端口p1、电容c1、耦合电感l1、寄生电容c2、耦合电感l2、电容c3和输出端口p2。所述一种电感耦合型带通滤波器左下方设有所述输入端口p1，所述一种电感耦合型带通滤波器右上方设有所述输出端口p2，所述一种电感耦合型带通滤波器右下方设有所述接地板g1，所述接地板g1为水平设置；所述电容c1一端与所述输入端口p1相连，一端与所述耦合电感l1相连；所述耦合电感l1另一端到地；所述耦合电感l2与所述耦合电感l1相互耦合，并产生所述寄生电容c2；所述耦合电感l2一端到地，一端与所述电容c3相连，所述电容c3另一端与所述输出端口p2相连。

所述输入端口p1和输出端口p2均为50欧姆阻抗的端口。

所述介质基板均采用ltcc陶瓷基板。

所述介质基板的中间层设有金属接地层，该金属接地层通过侧板与地连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明一种电感耦合型带通滤波器，体积小，重量轻，性能优越，成本低，适合批量生产

2.本发明一种电感耦合型带通滤波器，可以加工成为贴片的形式，便于在微波系统中集成。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的等效滤波器原理图；

图2是本发明的结构示意图；

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1、图2对本发明作详细说明。

实施例1

一种电感耦合型带通滤波器，包括由多层介质基板层叠构成的层叠体，相邻介质基板之间通过导带及过孔相互相连导通，其表面设有输入端p1、输出端p2。滤波电路包括电容c1、c2、c3及电感l1、l2，电容c1一端与输入端口p1相连，一端与耦合电感l1相连；耦合电感l1另一端到地；耦合电感l2与耦合电感l1相互耦合，并行产生寄生电容c2；耦合电感l2一端到地，一端与电容c3相连，电容c3另一端与输出端口p2相连。

本实施例采用介质基板均采用ltcc陶瓷基板，在介质基板的中间层设有金属接地层gnd，该金属接地层gnd通过侧板与地连接。电感l1和l2均为通过设于介质基板上的金属导带形成的三维螺旋电感。电容c1、c3采用的是交指电容结构，通过位于不同层的基板实现。电容c2为相互耦合的三维螺旋电感产生的寄生电容。

本实施例中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矩形或者3/4矩形，通过过孔将相邻层的金属导带连接在一起；其中，左侧的螺旋电感为l1，右侧的螺旋电感为l2，两个螺旋电感结构完全一致。

所述输入端口p1和输出端口p2均为共面波导结构的50欧姆阻抗的端口。

本发明所述一种电感耦合型带通滤波器由多层低温共烧陶瓷工艺制成。

本发明的工作原理/工作过程为：

本发明所述的一种电感耦合型带通滤波器，是采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其低温共烧陶瓷材料和金属图形在大约900℃温度下烧结成，所以具有非常高的可靠性和温度稳定性，由于结构采用三维立体集成和多层折叠结构以及外表面金属屏蔽实现接地和封装，从而使体积大幅减小。

本发明所述的一种电感耦合型带通滤波器，采用ltcc技术实现，具有重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、温度稳定性好、电性能批量一致性好、成本低、可大批量生产等优点，适用于卫星通信等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种电感耦合型带通滤波器，属于滤波器技术领域，包括接地板G1、输入端口P1、电容C1、耦合电感L1、寄生电容C2、耦合电感L2、电容C3和输出端口P2。本发明的独特之处在于基于LTCC技术使用新型结构，针对80M极低的中心频率实现了可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低的带通滤波器。解决了现有带通滤波器在几十兆赫兹频率下工作需要大电容和大电感构成谐振器，但传统工艺技术并不能有效减小器件尺寸面积的问题。

技术研发人员：石玉;皮晖帆;尉旭波
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2018.08.06
技术公布日：2019.01.04