一种新型介质陶瓷低通滤波器的制作方法

本发明涉及到介质陶瓷低通滤波器，尤其涉及应用于卫星电视高频头lnb（lownoiseblock）的介质陶瓷低通滤波器。

背景技术：

低温共烧陶瓷（lowtemperatureco-firedceramic，ltcc）技术在电子元器件和封装领域具有独特的优势，因其高可靠性、低插损、高抑制、体积小、重量轻、易于集成、低成本、适合大规模生产等优点，广泛应用于通信、汽车和医疗器械等领域。

随着人们生活消费水平的提高，对电视直播的需求越来越多，要求也越来越高。lnb高频头作为卫星电视接收模块中不可或缺的关键组件，对信号质量的影响至关重要，而lnb高频头中滤波器则尤为关键。

技术实现要素：

综上所述，本发明目的在于解决现有的lnb高频头中缺少以低温共烧陶瓷技术为基础的高性能要求介质陶瓷低通滤波器的技术问题，而提出一种新型介质陶瓷低通滤波器。

为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：

一种新型介质陶瓷低通滤波器，包括基体，基体底部的设有第一端口p1、第二端口p2和第三端口p3，基体内部设有电路层；其特征在于：所述的基体内部的电路层一共有五层，分别为：

第一层，在陶瓷介质基板上印制有三块相互绝缘金属平面导体，分别为：第三十平面导体（30）、第三十三平面导体（33）和第一平面导体（1）；第三十平面导体（30）和第一平面导体（1）分别分布在第三十三平面导体（33）的两侧；三块相互绝缘金属平面导体分别对应第一端口p1、第二端口p2和第三端口p3；其中，第三十平面导体（30）连接有第二十六点柱（26），第一平面导体（1）连接有第二点柱（2），第三十三平面导体（33）连接有第三十二点柱（32）、第三十四点柱（34）和第三十五点柱（35）；

第二层，在陶瓷介质基板上印制有一块绝缘金属平面导体，该绝缘金属平面导体包括有：第三电容基片（3）、第二十五电容基片（25）、第六电容基片（6）和第三十一电容基片（31）；第六电容基片（6）与第三十一电容基片（31）为一边重合构成“8”字形结构，第二十五电容基片（25）和第三电容基片（3）分布在“8”字形结构的两侧；第六电容基片（6）和第三十一电容基片（31）公共的第一公共电容基片（6c）连接所述的第三十二点柱（32）、第三十四点柱（34）和第三十五点柱（35）；

第三层，在陶瓷介质基板上印制有四块金属平面导体，分别为：第四电容基片（4）、第七电容基片（7）、第二十四电容基片（24）和第二十八电容基片（28）；第七电容基片（7）与第二十八电容基片（28）相对分布，第四电容基片（4）与第二十四电容基片（24）相对分布；第四电容基片（4）的一端连接有第八点柱（8），相对的另一端连接所述的第二点柱（2）；第七电容基片（7）一端连接有第二十三点柱（23），另一端连接有第十三点柱（13）；第二十四电容基片（24）的一端连接有第十七点柱（17），另一端连接有所述的第二十六点柱（26）；第二十八电容基片（28）连接有第二十一点柱（21）和第二十九点柱（29）；

第四层，在陶瓷介质基板上印制有三个相互绝缘的金属平面导体，其中两个金属平面导体分别为第五电容基片（5）和第二十二电容基片（22），剩余的一个金属平面导体为包含第九电容基片（9）、第十电容基片（10）和第二十七电容基片（27）的组合体；第五电容基片（5）和第二十二电容基片（22）分布在组合体的两侧；第十电容基片（10）分布在第九电容基片（9）与第二十七电容基片（27）之间；第五电容基片（5）的一端连接有第十一点柱（11），另一端连接所述第二十九点柱（29）；第二十二电容基片（22）的一端连接所述的第二十三点柱（23），另一端连接有第十九点柱（19）；第九电容基片（9）连接有第十五点柱（15）；第二十七电容基片（27）连接有第二十点柱（20）；

第五层，在陶瓷介质基板上印制有四个相互绝缘金属线圈，分别为第十二电感线圈（12）、第十六电感线圈（16）、第十八电感线圈（18）和第十四电感线圈（14）；第十二电感线圈（12）的两端分别连接所述第十一点柱（11）和第八点柱（8）；第十六电感线圈（16）的两端分别连接所述第十五点柱（15）和第十三点柱（13）；第十八电感线圈（18）的两端分别连接所述第十七点柱（17）和第十九点柱（19）；第十四电感线圈（14）的两端分别连接所述第二十点柱（20）和第二十一点柱（21）。

第十二电感线圈（12）和第十八电感线圈（18）对称的分布在陶瓷介质基板左右两侧，第十六电感线圈（16）和第十四电感线圈（14）对称的分布在陶瓷介质基板中部前后位置，第十六电感线圈（16）和第十四电感线圈（14）为开口方向相反的u形结构。

本发明的益效果为：本发明以低温共烧陶瓷技术为基础，采用半集总参数模型设计实现新型介质陶瓷低通滤波器的高性能要求。本发明有效实现了带外高抑制，具有低损耗、高可靠性、低成本和适合于大规模的生产等优点，另外还适应了新的电子元件小型化发展趋势。

附图说明

图1为本发明新型介质陶瓷低通滤波器等效电路示意图；

图2为本发明新型介质陶瓷低通滤波器外观结构立体示意图；

图3为本发明新型介质陶瓷低通滤波器外底部端口示意图；

图4为本发明新型介质陶瓷低通滤波器内部结构示意图；

图5为本发明第一层电路层平面结构示意图；

图6为本发明第一层与第二层之间点柱连接平面结构示意图；

图7为本发明第二层电路平面结构示意图；

图8为本发明第二层与第三层之间点柱连接平面结构示意图；

图9为本发明第三层电路平面结构示意图；

图10为本发明第三层与第四层之间点柱连接平面结构示意图

图11为本发明第四层电路平面结构示意图；

图12为本发明第四层与第五层之间点柱连接平面结构示意图；

图13为本发明第五层电路平面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和本发明优选的具体实施方式对本发明的结构作进一步地说明。

参照图1至图3中所示，本发明新型介质陶瓷低通滤波器，包括基体，基体底部的设有第一端口p1、第二端口p2和第三端口p3，基体内部设有电路层；电路层内的等效电图如图1中所示，由电感l1、电感l2、传输线sl1、传输线sl2、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9构成的四阶低通滤波器电路，呈左右对称结构，且通过电感l1和电容c2并联谐振在高频段产生一个传输零点，通过电感l2和电容c7并联谐振在高频段产生另外一个传输零点，与此同时传输线sl1与电容c4、传输线sl2与电容c5分别并联谐振在高频段产生零点，由此低通滤波器的高端形成四个零点达到高抑制效果。且通过调节传输线sl1和电容c4、传输线sl2和电容c5构成的并联谐振器可以控制低通滤波器的3db截止频率点，另外调节传输线sl1与传输线sl2耦合度以及电容c9可以控制低通滤波器的陡峭度。其中①为输入/输出端口，对应图3中第一端口p1，则②为输出/输入端口，对应图3中第三端口p3，第二端口p2为接地端口。

参照图3至图13中所示，基体内部设有电路层一共有五层，分别为：

第一层，在陶瓷介质基板上印制有三块相互绝缘金属平面导体，分别为：第三十平面导体30、第三十三平面导体33和第一平面导体1；第三十平面导体30和第一平面导体1分别分布在第三十三平面导体33的两侧；三块相互绝缘金属平面导体分别对应第一端口p1、第二端口p2和第三端口p3；其中，第三十平面导体30连接有第二十六点柱26，第一平面导体1连接有第二点柱2，第三十三平面导体33连接有第三十二点柱32、第三十四点柱34和第三十五点柱35；

第二层，在陶瓷介质基板上印制有一块绝缘金属平面导体，该绝缘金属平面导体包括有：第三电容基片3、第二十五电容基片25、第六电容基片6和第三十一电容基片31；第六电容基片6与第三十一电容基片31为一边重合构成“8”字形结构，第二十五电容基片25和第三电容基片3分布在“8”字形结构的两侧；第六电容基片6和第三十一电容基片31公共的第一公共电容基片6c连接所述的第三十二点柱32、第三十四点柱34和第三十五点柱35；

第三层，在陶瓷介质基板上印制有四块金属平面导体，分别为：第四电容基片4、第七电容基片7、第二十四电容基片24和第二十八电容基片28；第七电容基片7与第二十八电容基片28相对分布，第四电容基片4与第二十四电容基片24相对分布；第四电容基片4的一端4a连接有第八点柱8，相对的另一端4b连接所述的第二点柱2；第七电容基片7的一端7a连接有第二十三点柱23，另一端7b连接有第十三点柱13；第二十四电容基片24的一端24a连接有第十七点柱17，另一端24b连接有所述的第二十六点柱26；第二十八电容基片28右侧上端28a和右侧下端28b连接有第二十一点柱21和第二十九点柱29；

第四层，在陶瓷介质基板上印制有三个相互绝缘的金属平面导体，其中两个金属平面导体分别为第五电容基片5和第二十二电容基片22，剩余的一个金属平面导体为包含第九电容基片9、第十电容基片10和第二十七电容基片27的组合体；第五电容基片5和第二十二电容基片22分布在组合体的两侧；第十电容基片10分布在第九电容基片9与第二十七电容基片27之间；第五电容基片5的一端连接有第十一点柱11，另一端连接所述第二十九点柱29；第二十二电容基片22的一端连接所述的第二十三点柱23，另一端连接有第十九点柱19；第九电容基片9连接有第十五点柱15；第二十七电容基片27连接有第二十点柱20；

第五层，在陶瓷介质基板上印制有四个相互绝缘金属线圈，分别为第十二电感线圈12、第十六电感线圈16、第十八电感线圈18和第十四电感线圈14；第十二电感线圈12和第十八电感线圈18对称的分布在陶瓷介质基板左右两侧，第十六电感线圈16和第十四电感线圈14对称的分布在陶瓷介质基板中部前后位置，第十六电感线圈16和第十四电感线圈14为开口方向相反的u形结构；

第十二电感线圈12的首尾两端12a、12b分别连接所述第十一点柱11和第八点柱8；第十六电感线圈16的首尾两端16a、16b分别连接所述第十五点柱15和第十三点柱13；第十八电感线圈18的首尾两端18a、18b分别连接所述第十七点柱17和第十九点柱19；第十四电感线圈14的首尾两端14a、14b分别连接所述第二十点柱20和第二十一点柱21。

基体内部设有电路层中各部件与等效电路中各元件的对应关系分别为：第一平面导体1为低通滤波器输入输出端口p3，第三电容基片3为电容c8的其中一电容基片，第四电容基片4为电容c7和电容c8公共电容基片，第五电容基片5为电容c7的其中一电容基片，第六电容基片6为电容c3的其中一电容基片，第七电容基片7为电容c3和电容c4公共电容基片，第九电容基片9为电容c4其中一电容基片，第十电容基片10为电容c9的其中一电容基片，第十二电感线圈12为电感l2的电感金属线圈，第十四电感线圈14为金属传输线sl1，第十六电感线圈16为金属传输线sl1，第十八电感线圈18为电感l1的电感金属线圈，第二十二电容基片22为电容c5的其中一电容基片，第二十四电容基片24为电容c1和电容c2公共电容基片；第二十五电容基片25为电容c1的其中一电容基片，第二十七电容基片27为电容c5的其中一电容基片；第二十八电容基片28为电容c5和电容c6的公共电容基片，第三十平面导体30为低通滤波器输入输出端口p1；第三十一电容基片31为电容c6的其中一电容基片，第三十三平面导体33为低通滤波器接地层端口p2。

本发明利用ltcc成型技术集成到同一元件中，然后利用900℃低温共烧而成，有效实现了带外高抑制，具有低损耗、高可靠性、低成本和适合于大规模的生产等优点，另外还适应了新的电子元件小型化发展趋势。