一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的LTCC超宽带低通滤波器


一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器
技术领域
1.本技术涉及微波通信技术领域,特别涉及一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器。


背景技术:



2.伴随无线通讯系统的迅猛发展,各种终端设备已经广泛支持诸如多种通信协议。为了最大效率地利用有限的频谱资源,目前许多无线系统都支持多频段工作,因此多频段天线以及多频段放大器等多频微波器件的研究也得到了蓬勃发展。但是在复杂的电磁环境下,不同协议、不同频段之间的干扰也越来越严重,这就需要利用高抑制超宽带的滤波器对不需要的频段信号进行滤除,从而保障频谱纯度、提高有用信号的完整性、改善多模系统的信噪比和灵敏度。
3.传统的低通滤波器设计结构体积庞大,随着无线通信系统和微波毫米波组件的持续发展,如何实现滤波器的小型化和高性能是一个主流的研究趋势。


技术实现要素:



4.本技术的目的在于提供一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其能够改善上述问题。
5.本技术的实施例是这样实现的:
6.本技术提供一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其包括:
7.堆叠起来的多层介质基板,以及覆盖各个所述介质基板的输入端电极、输出端电极;其中,表层介质基板和底层介质基板为暴露在外的两层介质基板,由所述表层介质基板垂直指向所述底层介质基板的方向为堆叠方向;
8.在所述表层介质基板和所述底层介质基板之间,沿所述堆叠方向,依次堆叠有第一级谐振基板、第二级谐振基板和第三级谐振基板;每个谐振基板上都印刷有两个谐振电容片,其中,所述第一级谐振基板上的两个谐振电容片分别与所述输入端电极和所述输出端电极连接,所述第二级谐振基板的两个谐振电容片均接地,所述第三级谐振基板上的两个谐振电容片也分别与所述输入端电极和所述输出端电极连接;
9.在所述表层介质基板和所述底层介质基板之间还堆叠有谐振电感基层,所述谐振电感基层上印刷有第一谐振电感和第二谐振电感,其中,所述第一谐振电感连接于所述输入端电极和接地端之间,所述第二谐振电感连接于所述输出端电极和接地端之间。
10.可以理解,本技术公开了一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,涉及微波通信技术领域。该超宽带低通滤波器通过低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic ltcc)工艺依次堆叠有多个介质基板,其中包括第一级谐振基板、第二级谐振基板和第三级谐振基板,每个谐振基板上都印刷有两个谐振电容片,即该超宽带低通滤波器包括了两个多级电容耦合结构的混合阶跃阻抗谐振(step impedance resonator,sir)结构,实现了小型化。
11.此外,本技术提供的超宽带低通滤波器还包括设置了两个谐振电感的谐振电感基层,这两个谐振电感分别与第一、二、三级谐振基板上的谐振电容片并联,分别形成了三个并联lc电路。即谐振电感的位置没有设计在多级耦合结构之外,而是从结构的中间通过,与上下级电容片之间产生耦合谐振。这不仅可以使滤波器避免不必要的寄生效应,获得更好的滚降特性,而且有利于实现器件的小型化。
12.在本技术实施例中,可以通过调整三级谐振器的尺寸,即设计不同尺寸电容片,来移动传输零点,使滤波器具有超宽带和快速滚降的性能。
13.在本技术可选的实施例中,所述谐振电感基层包括沿所述堆叠方向依次堆叠的第一电感基板和第二电感基板;所述第一电感基板上印刷有第一前电感和第二前电感,所述第二电感基板上印刷有第一后电感和第二后电感;所述第一前电感在所述第二电感基板上的正投影区域与所述第一后电感轮廓拼接为螺旋形状,所述第二前电感在所述第二电感基板上的正投影区域与所述第二后电感轮廓拼接为螺旋形状;所述第一前电感的第一端与所述输入端电极连接,所述第一前电感的第二端通过电感导电通孔与所述第一后电感的第一端连接,所述第一后电感的第二端接地;所述第二前电感的第一端与所述输出端电极连接,所述第二前电感的第二端通过电感导电通孔与所述第二后电感的第一端连接,所述第二后电感的第二端接地。
14.可以理解,第一前电感和第一后电感连接可以形成第一螺旋电感,第二前电感和第二后电感连接可以形成第二螺旋电感,相比其他形式的电感,螺旋电感具有更高的q值和有效电感值。实际上,贯穿多级谐振结构形成强耦合的任何电感都可以起到使滤波器尽可能小型化以及获得更好的滚降特性的作用。
15.在本技术可选的实施例中,所述谐振电感基层位于所述第二级谐振基板和所述第三级谐振基板之间;所述第二级谐振基板、所述第一电感基板、所述第二电感基板和所述第三级谐振基板的中心位置均设置有相互连通的中央导电通孔;所述第二级谐振基板的两个谐振电容片均通过所述中央导电通孔接地,所述第一后电感和所述第二后电感也均通过所述中央导电通孔接地。
16.在本技术可选的实施例中,所述第三级谐振基板和所述底层介质基板之间还堆叠有耦合电感基板;所述耦合电感基板上还印刷有两个耦合电感,其他基层上的所述中央导电通孔在所述耦合电感基板上的正投影区域为中央导电圆盘区域,所述中央导电通孔内填充的导电剂在所述中央导电圆盘区域形成中央导电圆盘;两个所述耦合电感关于所述耦合电感基板上的所述中央导电圆盘中心对称。
17.可以理解,耦合电感基板上方印刷有两个中心对称的耦合电感,可以有效增强上方多级谐振结构的耦合,滚降性能更好,增强抑制性能。
18.在本技术可选的实施例中,所述耦合电感基板和所述底层介质基板之间还堆叠有接地基板;所述接地基板上设置有镂空的缺陷地区域,所述中央导电圆盘在所述接地基板的正投影区域与所述缺陷地区域重合。
19.其中,所述缺陷地区域的镂空区域形状为工字型。
20.可以理解,任何缺陷地结构都可以起到增强高频抑制性能的作用。工字型缺陷地结构改变了完整地面上的电场分布,形成了带阻、慢波结构,通过调节“工”字缺口的尺寸,可以有效增强滤波器的抑制性能。
21.此外,上述中央通孔延伸到耦合电感基板上的中央导电圆盘区域,可以与接地基板形成一个电容结构,即在两个多级耦合电路结构的中间引入了一个接地电容,起到降低回波损耗的效果。
22.在本技术可选的实施例中,所述表层介质基板和所述底层介质基板的第一边缘位置均印刷有输入端导电端,所述表层介质基板上的所述输入端导电端通过沿所述堆叠方向延展的导电结构与所述底层介质基板上的所述输入端导电端连接,构成所述输入端电极;所述表层介质基板和所述底层介质基板的第二边缘位置均印刷有输出端导电端,所述第一边缘与所述第二边缘相对设置,所述表层介质基板上的所述输出端导电端通过沿所述堆叠方向延展的导电结构与所述底层介质基板上的所述输出端导电端连接,构成所述输出端电极。
23.在本技术可选的实施例中,所述基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器还包括覆盖各个所述介质基板的第一接地电极、第二接地电极。
24.在本技术可选的实施例中,所述第三级谐振基板上还印刷有分别与所述第一接地电极和所述第二接地电极连接的两个接地电容片。
25.可以理解,第三级谐振基板上印刷的两个接地电容片是两个优化后附加的耦合电容,可以使滤波器的性能在原来的基础上进行提升。
26.在本技术可选的实施例中,所述表层介质基板和所述底层介质基板的第三边缘位置均印刷有第一接地导电端,所述表层介质基板上的所述第一接地导电端通过沿所述堆叠方向延展的导电结构与所述底层介质基板上的所述第一接地导电端连接,构成所述第一接地电极;所述表层介质基板和所述底层介质基板的第四边缘位置均印刷有第二接地导电端,所述表层介质基板上的所述第二接地导电端通过沿所述堆叠方向延展的导电结构与所述底层介质基板上的所述第二接地导电端连接,构成所述第二接地电极。
27.有益效果:
28.本技术公开了一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,涉及微波通信技术领域。该超宽带低通滤波器通过低温共烧陶瓷(lowtemperature co-fired ceramic ltcc)工艺依次堆叠有多个介质基板,其中包括第一级谐振基板、第二级谐振基板和第三级谐振基板,每个谐振基板上都印刷有两个谐振电容片,即该超宽带低通滤波器包括了两个多级电容耦合结构的混合阶跃阻抗谐振(step impedance resonator,sir)结构,实现了小型化。
29.本技术提供的超宽带低通滤波器还包括设置了两个谐振电感的谐振电感基层,这两个谐振电感分别与第一、二、三级谐振基板上的谐振电容片并联,分别形成了三个并联lc电路。即谐振电感的位置没有设计在多级耦合结构之外,而是从结构的中间通过,与上下级电容片之间产生耦合谐振。这不仅可以使滤波器避免不必要的寄生效应,获得更好的滚降特性,而且有利于实现器件的小型化。本技术采用螺旋型的谐振电感,相比其他形式的电感,螺旋型电感具有更高的q值和有效电感值。
30.在本技术实施例中,可以通过调整三级谐振器的尺寸,即设计不同尺寸电容片,来移动传输零点,使滤波器具有超宽带和快速滚降的性能。
31.本技术提供的超宽带低通滤波器还包括耦合电感基板,耦合电感基板上方印刷有两个中心对称的耦合电感基板,可以有效增强上方多级谐振结构的耦合,滚降性能更好,增
强抑制性能。
32.本技术提供的超宽带低通滤波器还包括具有缺陷地结构的接地基板,任何缺陷地结构都可以起到增强高频抑制性能的作用。工字型缺陷地结构改变了完整地面上的电场分布,形成了带阻、慢波结构,通过调节“工”字缺口的尺寸,可以有效增强滤波器的抑制性能。
33.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举可选实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
35.图1是本技术提供的一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器的整体结构示意图;
36.图2是本技术提供的一种第一级谐振基板的俯视图;
37.图3是本技术提供的一种第二级谐振基板的俯视图;
38.图4是本技术提供的一种第一电感基板的俯视图;
39.图5是本技术提供的一种第二电感基板的俯视图;
40.图6是本技术提供的一种第三级谐振基板的俯视图;
41.图7是本技术提供的一种耦合电感基板的俯视图;
42.图8是本技术提供的一种接地基板的俯视图;
43.图9是本技术提供的一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器的仿真s参数随频率的变化图;
44.图10是图9对应的超宽带低通滤波器在未引入对称耦合电感的状态下仿真的s参数随频率的变化图;
45.图11是图9对应的超宽带低通滤波器在未引入缺陷地的状态下仿真的s参数随频率的变化图。
具体实施方式
46.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
47.本技术提供一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其包括:
48.堆叠起来的多层介质基板,以及覆盖各个介质基板的输入端电极11、输出端电极12;如图1所示,图中所示的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器包括堆叠起来的10层介质基板1-10,以及覆盖各个介质基板的输入端电极11、输出端电极12。其中,表层介质基板1和底层介质基板10为暴露在外的两层介质基板,由表层介质基板1垂直指向底层介质基板10的方向为堆叠方向,如图1所示的箭头方向。
49.在表层介质基板1和底层介质基板10之间,沿堆叠方向,依次堆叠有第一级谐振基板3、第二级谐振基板4和第三级谐振基板7;每个谐振基板上都印刷有两个谐振电容片,如图2所示,第一级谐振基板3印刷有谐振电容片15和16;如图3所示,第二级谐振基板4印刷有谐振电容片17和18;如图6所示,第三级谐振基板7印刷有谐振电容片24和25。其中,第一级谐振基板3上的两个谐振电容片15和16分别与输入端电极11和输出端电极12连接,第二级谐振基板4的两个谐振电容片17和18均接地,第三级谐振基板7上的两个谐振电容片24和25也分别与输入端电极11和输出端电极12连接。
50.在表层介质基板1和底层介质基板10之间还堆叠有谐振电感基层,谐振电感基层上印刷有第一谐振电感和第二谐振电感,其中,第一谐振电感连接于输入端电极11和接地端之间,第二谐振电感连接于输出端电极12和接地端之间。
51.这里的谐振电感基层可以是单层介质基板,也可以是多层介质基板。在本技术可选的实施例中,谐振电感基层包括沿堆叠方向依次堆叠的第一电感基板5和第二电感基板6;第一电感基板5上印刷有第一前电感201和第二前电感211,第二电感基板6上印刷有第一后电感202和第二后电感212;第一前电感201的第一端与输入端电极11连接,第一前电感201的第二端通过电感导电通孔与第一后电感202的第一端连接形成第一谐振电感,第一后电感202的第二端接地;第二前电感211的第一端与输出端电极12连接,第二前电感211的第二端通过电感导电通孔与第二后电感212的第一端连接形成第二谐振电感,第二后电感212的第二端接地。
52.低温共烧陶瓷技术(ltcc)属于陶瓷基片多芯片组件中的一种,采用多层印制金属图案的陶瓷作为基板材料,并通过打孔填充金属浆料(一般为银)构成互连结构,一方面由于实现了三维的电路结构,有利于器件小型化;另一方面由于屏蔽层的设计可以使器件获得更好的抗干扰能力,这对于设计集成度的提高有重大意义。相比起厚膜技术,ltcc技术具有高导电率、低介电损耗、一次烧结成型、烧结温度低和介质厚度可调等众多优点,因此研究意义重大。
53.阶跃阻抗谐振器(step impedance resonator,sir),是一种由阻抗不同的传输线组成的结构,根据微带线理论,不同阻抗的微带线其宽度一般不同,所以阶跃阻抗谐振器具有阻抗阶跃面。相比于均匀阻抗谐振器(uniformity impedance resonator,uir)的谐振条件仅取决于传输线的长度,sir谐振器要同时计入长度和阻抗比,在比uir多了一个设计自由度的同时,电长度极小,对于在相同谐振频率的条件下进行小型化设计很有帮助。更进一步,sir结构与带状线的混合设计还能使结构尺寸更小,更有利于滤波器的小型化。
54.可以理解,本技术公开了一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,涉及微波通信技术领域。该超宽带低通滤波器通过低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic ltcc)工艺依次堆叠有多个介质基板,其中包括三级谐振基板,每个谐振基板上都印刷有两个谐振电容片,即该超宽带低通滤波器包括了两个多级电容耦合结构的混合阶跃阻抗谐振(step impedance resonator,sir)结构,实现了小型化。
55.此外,本技术提供的超宽带低通滤波器还包括设置了两个谐振电感的谐振电感基层,这两个谐振电感分别与第一级谐振基板3、第二级谐振基板4、第三级谐振基板7上的谐振电容片并联,分别形成了三个并联lc电路。即谐振电感的位置没有设计在多级耦合结构之外,而是从结构的中间通过,与上下级电容片之间产生耦合谐振。这不仅可以使滤波器避
免不必要的寄生效应,获得更好的滚降特性,而且有利于实现器件的小型化。
56.在本技术实施例中,可以通过调整三级谐振器的尺寸,即设计不同尺寸电容片,来移动传输零点,使滤波器具有超宽带和快速滚降的性能。
57.在本技术可选的实施例中,如图4和图5所示,谐振电感基层包括沿堆叠方向依次堆叠的第一电感基板5和第二电感基板6;第一电感基板5上印刷有第一前电感201和第二前电感211,第二电感基板6上印刷有第一后电感202和第二后电感212;第一前电感201在第二电感基板6上的正投影区域与第一后电感202轮廓拼接为螺旋形状,第二前电感211在第二电感基板6上的正投影区域与第二后电感212轮廓拼接为螺旋形状;第一前电感201的第一端与输入端电极11连接,第一前电感201的第二端通过电感导电通孔与第一后电感202的第一端连接,第一后电感202的第二端接地;第二前电感211的第一端与输出端电极12连接,第二前电感211的第二端通过电感导电通孔与第二后电感212的第一端连接,第二后电感212的第二端接地。
58.可以理解,第一前电感201和第一后电感202连接可以形成第一螺旋电感,第二前电感211和第二后电感212连接可以形成第二螺旋电感,相比其他形式的电感,螺旋电感具有更高的q值和有效电感值。实际上,贯穿多级谐振结构形成强耦合的任何电感都可以起到使滤波器尽可能小型化以及获得更好的滚降特性的作用。
59.在本技术可选的实施例中,谐振电感基层位于第二级谐振基板4和第三级谐振基板7之间,如图1所示,第一电感基板5和第二电感基板6位于第二级谐振基板4和第三级谐振基板7之间。
60.如图3至图6所示,第二级谐振基板4、第一电感基板5、第二电感基板6和第三级谐振基板7的中心位置均设置有相互连通的中央导电通孔19;第二级谐振基板4的两个谐振电容片均通过中央导电通孔19接地,第一后电感202和第二后电感212也均通过中央导电通孔19接地。
61.在本技术可选的实施例中,如图1所示,第三级谐振基板7和底层介质基板10之间还堆叠有耦合电感基板8。如图7所示,耦合电感基板8上还印刷有两个耦合电感28和29,其他基层上的中央导电通孔19在耦合电感基板8上的正投影区域为中央导电圆盘区域,所述中央导电通孔内填充的导电剂在所述中央导电圆盘区域形成中央导电圆盘190;两个耦合电感28和29关于耦合电感基板8上的中央导电圆盘190中心对称。
62.可以理解,耦合电感基板8上方印刷有两个中心对称的耦合电感28和29,可以有效增强上方多级谐振结构的耦合,滚降性能更好,增强抑制性能。
63.在本技术可选的实施例中,如图1所示,耦合电感基板8和底层介质基板10之间还堆叠有接地基板9。如图8所示,接地基板9上设置有镂空的缺陷地区域30,中央导电圆盘190在接地基板9的正投影区域与缺陷地区域30重合。其中,缺陷地区域30的镂空区域形状为工字型。
64.可以理解,任何缺陷地结构都可以起到增强高频抑制性能的作用。工字型缺陷地结构改变了完整地面上的电场分布,形成了带阻、慢波结构,通过调节“工”字缺口的尺寸,可以有效增强滤波器的抑制性能。
65.此外,上述中央通孔延伸到耦合电感基板8上的中央导电圆盘区域,可以与接地基板9形成一个电容结构,即在两个多级耦合电路结构的中间引入了一个接地电容,起到降低
回波损耗的效果。
66.在本技术可选的实施例中,表层介质基板1和底层介质基板10的第一边缘110位置均印刷有输入端导电端,表层介质基板1上的输入端导电端通过沿堆叠方向延展的导电结构与底层介质基板10上的输入端导电端连接,构成输入端电极11;表层介质基板1和底层介质基板10的第二边缘120位置均印刷有输出端导电端,第一边缘110与第二边缘120相对设置,表层介质基板1上的输出端导电端通过沿堆叠方向延展的导电结构与底层介质基板10上的输出端导电端连接,构成输出端电极12。
67.在本技术可选的实施例中,基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器还包括覆盖各个介质基板的第一接地电极13、第二接地电极14。
68.在本技术可选的实施例中,第三级谐振基板7上还印刷有分别与第一接地电极13和第二接地电极14连接的两个接地电容片。
69.可以理解,第三级谐振基板7上印刷的两个接地电容片是两个优化后附加的耦合电容,可以使滤波器的性能在原来的基础上进行提升。
70.在本技术可选的实施例中,表层介质基板1和底层介质基板10的第三边缘130位置均印刷有第一接地导电端,表层介质基板1上的第一接地导电端通过沿堆叠方向延展的导电结构与底层介质基板10上的第一接地导电端连接,构成第一接地电极13;表层介质基板1和底层介质基板10的第四边缘140位置均印刷有第二接地导电端,表层介质基板1上的第二接地导电端通过沿堆叠方向延展的导电结构与底层介质基板10上的第二接地导电端连接,构成第二接地电极14。
71.本发明提供一种结构如图1所示的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,本实例中所述介质基板均采用低温共烧陶瓷材料,相对介电常数为7.1,介质基板厚度为0.05mm,印刷电路和填充通孔的材料是银,总共10层介质基板,在滤波器的外部覆盖两个输入输出电极和两个接地电极,经过处理印刷电路后等尺寸压合烧结,尺寸为1.5mm*0.75mm*0.5mm。其对应的仿真s参数随频率的变化图如图9所示,可以看见多级耦合结构与主通道电感并联形成的多个耦合在阻带内引入了多个传输零点,并且由于对称耦合电感的引入和主通道电感与多级耦合的设计,使滤波器获得了最高达50db的快速滚降特性。而传输零点之间的合理分布,以及“工”字缺陷地的引入拓宽了阻带的带宽,实现滤波器在小于25ghz的阻带范围处无寄生通带。
72.如果去除上述耦合电感基板8,其仿真的s参数随频率的变化图如图10所示。可以看到缺少了对称耦合电感后,多级耦合结构的耦合强度受到影响,阻带的低频部分的抑制效果明显恶化,抑制能力最小为16.5db。
73.如果去除上述缺陷地结构,其仿真的s参数随频率的变化图如图11所示。可以看出,16ghz处的抑制能力从原来的32.7db下降到27.9db,24.5ghz处的抑制能力从原来的50db下降到25.8db,可见滤波器的快速滚降能力有所下降。
74.在本公开的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关,但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将元件与其它元件区分开的目的。例如,第一用户设备和第二用户设备表示不同的用户设备,虽然两者均是用户设备。例如,在不背离本公开的范围的前提下,第一元件可称作第二元件,类似地,第二元件可称作第一元件。
75.当一个元件(例如,第一元件)称为与另一元件(例如,第二元件)“(可操作地或可通信地)联接”或“(可操作地或可通信地)联接至”另一元件(例如,第二元件)或“连接至”另一元件(例如,第二元件)时,应理解为该一个元件直接连接至该另一元件或者该一个元件经由又一个元件(例如,第三元件)间接连接至该另一个元件。相反,可理解,当元件(例如,第一元件)称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件(第二元件)时,则没有元件(例如,第三元件)插入在这两者之间。
76.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素,此外,本技术不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
77.以上描述仅为本技术的可选实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
78.取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
79.以上描述仅为本技术的可选实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
80.以上所述仅为本技术的可选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:


1.一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,包括:堆叠起来的多层介质基板,以及覆盖各个所述介质基板的输入端电极、输出端电极;其中,表层介质基板和底层介质基板为暴露在外的两层介质基板,由所述表层介质基板垂直指向所述底层介质基板的方向为堆叠方向;在所述表层介质基板和所述底层介质基板之间,沿所述堆叠方向,依次堆叠有第一级谐振基板、第二级谐振基板和第三级谐振基板;每个谐振基板上都印刷有两个谐振电容片,其中,所述第一级谐振基板上的两个谐振电容片分别与所述输入端电极和所述输出端电极连接,所述第二级谐振基板的两个谐振电容片均接地,所述第三级谐振基板上的两个谐振电容片也分别与所述输入端电极和所述输出端电极连接;在所述表层介质基板和所述底层介质基板之间还堆叠有谐振电感基层,所述谐振电感基层上印刷有第一谐振电感和第二谐振电感,其中,所述第一谐振电感连接于所述输入端电极和接地端之间,所述第二谐振电感连接于所述输出端电极和接地端之间。2.根据权利要求1所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,所述谐振电感基层包括沿所述堆叠方向依次堆叠的第一电感基板和第二电感基板;所述第一电感基板上印刷有第一前电感和第二前电感,所述第二电感基板上印刷有第一后电感和第二后电感;所述第一前电感在所述第二电感基板上的正投影区域与所述第一后电感轮廓拼接为螺旋形状,所述第二前电感在所述第二电感基板上的正投影区域与所述第二后电感轮廓拼接为螺旋形状;所述第一前电感的第一端与所述输入端电极连接,所述第一前电感的第二端通过电感导电通孔与所述第一后电感的第一端连接,所述第一后电感的第二端接地;所述第二前电感的第一端与所述输出端电极连接,所述第二前电感的第二端通过电感导电通孔与所述第二后电感的第一端连接,所述第二后电感的第二端接地。3.根据权利要求2所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,所述谐振电感基层位于所述第二级谐振基板和所述第三级谐振基板之间;所述第二级谐振基板、所述第一电感基板、所述第二电感基板和所述第三级谐振基板的中心位置均设置有相互连通的中央导电通孔;所述第二级谐振基板的两个谐振电容片均通过所述中央导电通孔接地,所述第一后电感和所述第二后电感也均通过所述中央导电通孔接地。4.根据权利要求3所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,所述第三级谐振基板和所述底层介质基板之间还堆叠有耦合电感基板;所述耦合电感基板上还印刷有两个耦合电感,其他基层上的所述中央导电通孔在所述耦合电感基板上的正投影区域为中央导电圆盘区域,所述中央导电通孔内填充的导电剂在所述中央导电圆盘区域形成中央导电圆盘;两个所述耦合电感关于所述耦合电感基板上的所述中央导电圆盘中心对称。5.根据权利要求4所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,
所述耦合电感基板和所述底层介质基板之间还堆叠有接地基板;所述接地基板上设置有镂空的缺陷地区域,所述中央导电圆盘在所述接地基板的正投影区域与所述缺陷地区域重合。6.根据权利要求5所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,所述缺陷地区域的镂空区域形状为工字型。7.根据权利要求1所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,所述表层介质基板和所述底层介质基板的第一边缘位置均印刷有输入端导电端,所述表层介质基板上的所述输入端导电端通过沿所述堆叠方向延展的导电结构与所述底层介质基板上的所述输入端导电端连接,构成所述输入端电极;所述表层介质基板和所述底层介质基板的第二边缘位置均印刷有输出端导电端,所述第一边缘与所述第二边缘相对设置,所述表层介质基板上的所述输出端导电端通过沿所述堆叠方向延展的导电结构与所述底层介质基板上的所述输出端导电端连接,构成所述输出端电极。8.根据权利要求1所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,所述基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器还包括覆盖各个所述介质基板的第一接地电极、第二接地电极。9.根据权利要求8所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,所述表层介质基板和所述底层介质基板的第三边缘位置均印刷有第一接地导电端,所述表层介质基板上的所述第一接地导电端通过沿所述堆叠方向延展的导电结构与所述底层介质基板上的所述第一接地导电端连接,构成所述第一接地电极;所述表层介质基板和所述底层介质基板的第四边缘位置均印刷有第二接地导电端,所述表层介质基板上的所述第二接地导电端通过沿所述堆叠方向延展的导电结构与所述底层介质基板上的所述第二接地导电端连接,构成所述第二接地电极。10.根据权利要求8所述的基于阶跃阻抗多级谐振结构的ltcc超宽带低通滤波器,其特征在于,所述第三级谐振基板上还印刷有分别与所述第一接地电极和所述第二接地电极连接的两个接地电容片。

技术总结


本申请公开了一种基于阶跃阻抗多级谐振结构的LTCC超宽带低通滤波器,涉及微波通信技术领域。该超宽带低通滤波器通过LTCC工艺依次堆叠有多个介质基板,其中包括三级谐振基板,每个谐振基板上都印刷有两个谐振电容片,即该超宽带低通滤波器包括了两个多级电容耦合结构的混合SIR结构,实现了小型化。此外,该超宽带低通滤波器还包括设置了两个谐振电感的谐振电感基层,这两个谐振电感分别与第一、二、三级谐振基板上的谐振电容片并联,分别形成了三个并联LC电路。可以使滤波器避免不必要的寄生效应,获得更好的滚降特性。通过调整三级谐振器的尺寸,即设计不同尺寸电容片,来移动传输零点,使滤波器具有超宽带和快速滚降的性能。使滤波器具有超宽带和快速滚降的性能。使滤波器具有超宽带和快速滚降的性能。


技术研发人员:

胡传灯 周政东 张现利 冯涛 王鑫

受保护的技术使用者:

深圳大学

技术研发日:

2022.09.05

技术公布日:

2022/11/22

本文发布于:2022-11-24 17:00:15,感谢您对本站的认可!

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