一种五通道滤波器组及其接口装置的制作方法

1.本发明涉及滤波器技术领域，具体为一种五通道滤波器组及其接口装置。


背景技术：

2.声表面波滤波器以压电材料为基础通过半导体平面工艺来实现声表面波和电磁波的相互转换从而实现滤波功能，它由多个谐振器构成，谐振器基本结构由叉指换能器（idt）和反射器组成。声表面波滤波器的主要工作原理是利用压电材料的压电特性，利用输入与输出换能器将电波的输入信号转换成声波，经过处理后，再把声波转换成电信号，以达到过滤不必要的信号，提高信号品质的目标。声表面波滤波器在使用时，为了满足使用多个频段的需求，通常需要配置多个不同的滤波器，不仅所需成本高，同时滤波器大多采用圆形金属壳封装，厚度较厚，需要占用的空间大，不符合对于现有的元器件的集成化、小型化的使用需求。同时在将元器件集成化小型化的过程中，也要保证滤波器每一频段的滤波性能，尤其在远端抑制方面的性能。


技术实现要素：

3.针对现有的多个滤波器使用时，所需成本高、占用空间大，不符合对于现有的元器件的集成化、小型化的使用需求的问题，本发明提供了一种五通道滤波器组及其接口装置，其集成了五通道滤波器组，不仅厚度较薄，且具有较好的抗干扰能力，输入、输出的信号稳定性好，符合集成化及小型化需求，同时在远端抑制方面性能好。
4.其技术方案是这样的：一种五通道滤波器组及其接口装置，其特征在于：其包括滤波器集成芯片u0，所述滤波器集成芯片u0包括集成底板，所述集成底板上顺次设有第一至第五通带滤波电路，通过所述第一至第五通带滤波电路实现五种频段的滤波，所述第一至第五通带滤波电路的信号输入端分别为输入口pin1至pin4，其中所述第四、第五通带滤波电路的信号输入端为共用端输入口pin4,所述第一通带滤波电路的信号输出端为输出口pout6,第二至第五通带滤波电路的信号输出端依次为输出口pout4至pout1；其还包括接口芯片，所述接口芯片包括与所述集成底板相匹配的接地板，所述接地板上分布有抗干扰的匹配电路s1至s10，所述匹配电路s1至s10的输出端通过连接口a1至a10分别对应与所述滤波器芯片u0的输入口pin1至pin4及输出口pout1至pout6电性连接，所述匹配电路s1至s8、及匹配电路s10的输入端分别对应连接信号输入端port1至port4、信号输出端port5至port9，同时所述匹配电路s7与连接口a7之间还设有ltcc谐振耦合滤波电路t2，通过所述ltcc谐振耦合滤波电路t2满足远端抑制性能。
5.其进一步特征在于：所述第一通带滤波器电路包括串联连接的第一至第五谐振器，所述第一谐振器的输入端为输入口pin1，所述第五谐振器的输出端为输出口pout6，所述第二通带滤波器电路包括串联连接的第六至第十一谐振器，所述第六谐振器的输入端为输入口pin2，所述第十一谐振器的输出端为输出口pout4，所述第三通带滤波器电路包括串联连接的第十二至第十六谐振器，所述第十二谐振器的输入端为输入口pin3，所述第十一
谐振器的输出端为输出口pout3，所述第四通带滤波器电路包括串联连接的第十七至第十九谐振器，所述第十七谐振器的输入端为输入口pin4，所述第十九谐振器的输出端为输出口pout2，所述第五通带滤波器电路包括串联连接的第二十至第二十三谐振器，所述第二十谐振器的输入端为输入口pin4，所述第十九谐振器的输出端为输出口pout1；所述匹配电路s1包括串联电感l1、并联电感l2，所述串联电感l1与所述并联电感l2一端相连后连接所述连接口a1，所述串联电感l1另一端连接信号输入端port1，所述并联电感l2另一端接地，所述匹配电路s2包括并联电感l3，所述并联电感l3一端连接所述连接口a2及信号输入端port2，所述并联电感l3的另一端接地，所述匹配电路s3包括并联电感l4，所述并联电感l4一端连接所述连接口a3及信号输入端port3，所述并联电感l4另一端接地，所述匹配电路s4包括并联电感l5，所述并联电感l5一端连接所述连接口a4及信号输入端port4，所述并联电感l5另一端接地，所述匹配电路s6至s10分别包括串联电感l7至l11，所述串联电感l7至l11一端连接连接口a6至a10，所述串联电感l6至l9、l11的另一端分别对应连接所述信号输出端port5至port9，所述串联电感l10另一端接地，所述ltcc谐振耦合滤波电路t2包括串联电感l12、并联电容c2、接地电容c1,所述串联电感l12一端与所述并联电容c2相连后连接所述连接口a6，所述串联电感l12另一端与所述并连接电容c2另一端相连后连接所述串联电感l8一端、接地电容c1一端，所述接地电容c1另一端接地；所述信号输入端port1为50欧姆阻抗的端口，信号输入端port2为60欧姆阻抗的端口，信号输入端port3为60欧姆阻抗的端口，信号输入端port4为55欧姆阻抗的端口，信号输出端port5为35欧姆阻抗的端口，信号输出端port6为55欧姆阻抗的端口，信号输出端port7为50欧姆阻抗的端口，信号输出端port8为50欧姆阻抗的端口，信号输出端port9为55欧姆阻抗的端口；所述接口芯片u1的接地板及其上的匹配电路s1至s10通过层压工艺制成。
6.采用了上述结构后，通过集成芯片u0内顺次设置的第一至第五通带滤波电路，将五种不同频段的滤波器集成一体化，扁平状的结构使得该滤波器器芯片更加轻薄、小型化，同时还设有与滤波器芯片相配合的接口芯片，通过接口芯片上的抗干扰的匹配电路s1至s10，则对滤波器芯片u0的输入、输出信号起到抗干扰的作用，保证了输入、输出信号的稳定性；同时在此基础上又结合ltcc谐振耦合滤波电路，保证小型化和可靠性的同时，通过电容电感谐振有效提高远端的带外抑制。
附图说明
7.图1为本发明滤波器芯片u0的结构示意图；图2为本发明滤波器芯片u0的第一通带滤波电路的结构图；图3为本发明滤波器芯片u0的第一通带滤波电路的第一谐振器的结构图；图4为本发明滤波器芯片u0的第一通带滤波电路的第四谐振器结构图；图5为本发明滤波器芯片u0的第二通带滤波电路的结构图；图6为本发明滤波器芯片u0的第三通带滤波电路的结构图；图7为本发明滤波器芯片u0的第四通带滤波电路的结构图；图8为本发明滤波器芯片u0的第五通带滤波电路的结构图；图9为本发明接口芯片u1的端口图；
图10为本发明接口芯片u1与滤波器芯片u0连接的结构示意图；图11为本发明接口芯片u1与滤波器芯片u0连接的电路原理图；图12本本发明ltcc谐振耦合滤波电路t2的结构示意图。
8.图13为本发明第三滤波通带（b40）的仿真结果图。
具体实施方式
9.如图1所示，一种五通道滤波器组及其接口装置，其包括滤波器集成芯片u0，滤波器集成芯片u0包括集成底板，集成底板上顺次设有第一至第五通带滤波电路，通过第一至第五通带滤波电路实现五种频段的滤波，第一至第五通带滤波电路的信号输入端分别为输入口pin1至pin4，其中第四、第五通带滤波电路的信号输入端为共用端输入口pin4,第一通带滤波电路的信号输出端为输出口pout6,第二至第五通带滤波电路的信号输出端依次为输出口pout4至pout1。通过将第一至第五通带滤波电路顺次布置在扁平化的集成底板上，不仅集成度高，同时更加轻薄、小型化。
10.进一步的，如图2至图8所示，具体的，第一通带滤波器电路包括串联连接的第一至第五谐振器m1至m5，第一谐振器的输入端为输入口pin1，第五谐振器的输出端为输出口pout5，第二通带滤波器电路包括串联连接的第六至第十一谐振器，第六谐振器的输入端为输入口pin2，第十一谐振器的输出端为输出口pout4，第三通带滤波器电路包括串联连接的第十二至第十六谐振器，第十二谐振器的输入端为输入口pin3，第十一谐振器的输出端为输出口pout3，第四通带滤波器电路包括串联连接的第十七至第十九谐振器，第十七谐振器的输入端为输入口pin4，第十九谐振器的输出端为输出口pout2，第五通带滤波器电路包括串联连接的第二十至第二十三谐振器，第二十谐振器的输入端为输入口pin4，第十九谐振器的输出端为输出口pout1。
11.具体的，将第一通带滤波器电路部分结构展开来说，其中第一谐振器包括叉指换能器，叉指换能器的两端分别设有反射器r11、r12，叉指换能器的输入端n11为输入口pin1，叉指换能器的输出端n12连接第二谐振器的输入端，其中第四谐振器包括并列布置的第一至第五叉指换能器，第一至第五叉指换能器的两侧分别设有反射器r41、r42，第一至第五叉指换能器的输入端分别为idt11、idt21、idt31、idt41、idt51，第一至第五叉指换能器的输出端分别为idt12、idt22、idt32、idt42、idt52，第一、第三、第五叉指换能器的输入端idt11、idt31、idt51相连后连接第三谐振器的输出端，第一、第三、第五叉指换能器的输出端idt12、idt32、idt52分别接地，第二、第四叉指换能器的输出端idt22、idt42相连后连接第五谐振器的输入端，第二、第四叉指换能器的输入端idt21、idt41分别接地。
12.其中第一通带滤波电路m1频段为b41，通带为2496~2690 mhz，第二通带滤波电路m2频段为b7，通带为2620~2690 mhz，第三通带滤波电路m3频段为b40，通带为2300~2600 mhz，第四通带滤波电路m4频段为b3，通带为1805~1880 mhz，第五通带滤波电路m5频段为b66，通带为2110~2200 mhz。
13.如图9至图11所示，其还包括与滤波器集成芯片u0配合的接口芯片u1，通过接口芯片u1的抗干扰作用，保证滤波器集成芯片u0的输入、输出的信号的稳定性，具体的，该接口芯片包括与滤波器集成芯片u0的集成底板大小相匹配的接地板tgnd，接地板tgnd上分布有具备抗干扰功能的匹配电路s1至s10，匹配电路s1至s10的一端分别连接连接口a1至a10，通
过连接口a1至a10分别与滤波器芯片u0的信号输入口pin1至pin4及信号输出口pout1至pout6实现电性连接，通过匹配电路s1至s10将输入、输出的信号进行过滤，起到抗干扰的作用。具体的，如图3、图4所示，匹配电路s1包括串联电感l1、并联电感l2，串联电感l1与并联电感l2一端相连后连接连接口a1，串联电感l1另一端连接信号输入端port1，并联电感l2另一端接地，匹配电路s2包括并联电感l3，并联电感l3一端连接连接口a2及信号输入端port2，并联电感l3的另一端接地，匹配电路s3包括并联电感l4，并联电感l4一端连接连接口a3及信号输入端port3，并联电感l4另一端接地，匹配电路s4包括并联电感l5，并联电感l5一端连接连接口a4及信号输入端port4，并联电感l5另一端接地，匹配电路s6至s10分别包括串联电感l7至l11，串联电感l7至l11一端连接连接口a6至a10，串联电感l6至l9、l11的另一端分别对应连接信号输出端port5至port9，串联电感l10另一端接地。通过电性连接的接口芯片u1与滤波器芯片uo输入、输出口一一对应连接，由于电感具备筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用，因而使得滤波器芯片u0的输出、输出信号可以起到抗干扰的作用，保证了信号的稳定性。
14.进一步的，如图12所示，匹配电路s7与连接口a7之间还设有ltcc谐振耦合滤波电路t2，ltcc谐振耦合滤波电路t2包括串联电感l12、并联电容c2、接地电容c1,串联电感l12一端与并联电容c2相连后连接连接口a6，串联电感l12另一端与并连接电容c2另一端相连后连接串联电感l8一端、接地电容c1一端，接地电容c1另一端接地，串联电感l8另一端连接信号输出端port7。如图13所示的仿真图可以看出，其中曲线m1未加ltcc谐振耦合滤波电路t2，曲线m2加了ltcc谐振耦合滤波电路t2，则远端抑制有明显的提升，在6ghz有10db的提升。因而通过增加一个ltcc谐振耦合滤波电路t2，可以大大提高远端的阻带性能，进一步实现了一款小型化，插损低，阻带抑制优良尤其是远端抑制，提高了可靠性。
15.进一步的，信号输入端port1为50欧姆阻抗的端口，信号输入端port2为60欧姆阻抗的端口，信号输入端port3为60欧姆阻抗的端口，信号输入端port4为55欧姆阻抗的端口，信号输出端port5为35欧姆阻抗的端口，信号输出端port6为55欧姆阻抗的端口，信号输出端port7为50欧姆阻抗的端口，信号输出端port8为50欧姆阻抗的端口，信号输出端port9为55欧姆阻抗的端口。
16.进一步的，接口芯片u1的接地板tgnd及其上的匹配电路s1至s10通过层压工艺制成，不仅集成度高，同时更加小型化，该接口芯片u1也可以根据情况分别与二通道、三通道、四通道或五通道的滤波器组匹配连接，适用性强，可以实现对滤波器组的信号过滤，起到抗干扰的作用。
17.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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的保护范围为准。