一種基于ltcc的濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型適用于濾波芯片技術領域，提供了一種基于LTCC的濾波器，該濾波器包括：用于連接外部信號輸入的信號輸入端（clk）;用于輸出經(jīng)過濾波之后信號的信號輸出端（L1）;用于濾除信號雜波的接地端（GND）；用于連接于所述信號輸入端（clk）、接地端（GND）和所述信號輸出端（L1）、為所述濾波器提供對信號進行多次濾波的濾波電路；用于連接濾波電路并進行阻抗匹配的阻抗匹配電路。通過LTCC技術制造出產品的結構集成度高、體積尺寸小、插入損耗低、帶內波動小、回波損耗大、帶外抑制高等射頻指標優(yōu)異的超寬帶濾波器。
【專利說明】
一種基于LTCC的濾波器
技術領域
[0001]本實用新型屬于濾波器技術領域，尤其涉及一種能實現(xiàn)超寬帶濾波的帶通濾波器。
【背景技術】
[0002]目前，公知的應用于無線通訊射頻前端的帶通濾波器有四種解決方案:一是由獨立電感器、電容器的組合設計構成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結構是將電感器與電容器串聯(lián)組成傳統(tǒng)的LC濾波以對主要次諧波構成低阻抗旁路，簡稱LC濾波器;二是利用壓電陶瓷、鈮酸鋰、石英等壓電晶體振蕩器材料的壓電效應和聲表面波傳播的物理特性制成的一種換能式無源帶通濾波器，簡稱聲表濾波器;三是采用金屬腔體結構，利用諧振腔等效成至少兩個電抗元件并至少含有一個LC并聯(lián)諧振電路的原理形成一個諧振級達到濾波功能，簡稱腔體濾波器。四是采用介質陶瓷材料的低損耗、高介電常數(shù)、頻率溫度系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小、可承受高功率等特點設計制作的，由數(shù)個長型諧振器縱向多級串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線路構成的濾波器，簡稱介質濾波器。但是，隨著無線通訊技術的發(fā)展，未來5G(第五代移動通信技術)要求射頻信號的超寬帶分布式傳輸，上述四種濾波器在產品體積、工作帶寬、插入損耗、帶外抑制、阻抗匹配等參數(shù)上無法滿足超寬帶濾波的要求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種基于LTCC的濾波器，旨在解決上述的技術問題。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種基于LTCC的濾波器，該濾波器包括:
[0005]用于連接外部信號輸入的信號輸入端(elk);
[0006]用于輸出經(jīng)過濾波之后信號的信號輸出端(LI);
[0007]用于濾除信號雜波的接地端(GND);
[0008]用于連接于所述信號輸入端(clk)、接地端(GND)和所述信號輸出端(LI)、為所述濾波器提供對信號進行多次濾波的濾波電路；
[0009]用于連接濾波電路并進行阻抗匹配的阻抗匹配電路。
[0010]本實用新型的進一步技術方案是:所述濾波電路包括第一濾波單元、第二濾波單元、第三濾波單元、第四濾波單元、第五濾波單元及第六濾波單元，所述第一濾波單元的輸出端連接所述第二濾波單元的輸入端，所述第二濾波單元的輸出端連接所述第三濾波單元的輸入端，所述第三濾波單元的輸出單連接所述第四濾波單元的輸入端，所述第四濾波單元的輸出端連接所述第五濾波單元的輸入端，所述第五濾波單元的輸出端連接所述第六濾波單元的輸入端。
[0011]本實用新型的進一步技術方案是:所述第一濾波單元、第三濾波單元及第五濾波單元相同，所述第一濾波單元包括電感L9及極性電容C8，所述電感L9與所述極性電容C8并聯(lián)后的一端接地;所述第三濾波單元包括電感L12及極性電容CU，所述電感L12與所述極性電容CU并聯(lián)后的一端接地;所述第五濾波單元包括電感L14及極性電容C13，所述電感L14與所述極性電容Cl 3并聯(lián)后的一端接地。
[0012]本實用新型的進一步技術方案是:所述第二濾波單元、第四濾波單元及第六濾波單元相同，所述第二濾波單元包括電感LlO及極性電容C9，所述極性電容C9的正極連接所述電感L1的一端，所述極性電容C9的負極連接所述電感L9與所述極性電容C8并聯(lián)后的另一端;所述第四濾波單元包括極性電容ClO及電感Lll，所述極性電容ClO的正極連接所述電感Lll的一端，所述極性電容ClO的負極分別連接所述電感L12、極性電容Cll的負極及電感LlO的另一端;所述第六濾波單元包括極性電容C12及電感L13，所述極性電容C2的正極連接所述電感L13的一端，所述極性電容C12的負極分別連接所述電感LI 4、極性電容Cl 3的負極及電感LI I的另一端。
[0013]本實用新型的進一步技術方案是:所述阻抗匹配電路包括第一阻抗匹配單元及第二阻抗匹配單元，所述第一阻抗匹配單元的一端連接所述第一濾波單元的輸入端及第二濾波單元的輸入端，所述第二阻抗匹配單元的一端連接所述第六濾波單元的輸出端。
[0014]本實用新型的進一步技術方案是:所述第一阻抗匹配單元及第二阻抗匹配單元相同，所述第一阻抗匹配單元包括電阻Rl，所述電阻Rl的一端分別連接所述電感L9的一端、極性電容CS的負極及極性電容C9的負極，所述電阻Rl的另一端接地;所述第二阻抗匹配單元包括電阻R2，所述電阻R2的一端連接所述電感L13的另一端，所述電阻R2的另一端接地。
[0015]本實用新型的進一步技術方案是:所述濾波電路及阻抗匹配電路通過陶瓷膜帶封裝成IC芯片結構。
[0016]本實用新型的有益效果是:通過LTCC技術制造出產品的結構集成度高、體積尺寸小、插入損耗低、帶內波動小、回波損耗大、帶外抑制高等射頻指標優(yōu)異的超寬帶濾波器。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的基于LTCC的濾波器的電路框圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例提供的濾波電路和阻抗匹配電路的電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1示出了本實用新型提供的基于LTCC的濾波器，該濾波器包括:
[0020]用于連接外部信號輸入的信號輸入端(clk);
[0021]用于輸出經(jīng)過濾波之后信號的信號輸出端(LI);
[0022]用于濾除信號雜波的接地端(GND);
[0023]用于連接于所述信號輸入端(clk)、接地端(GND)和所述信號輸出端(LI)、為所述濾波器提供對信號進行多次濾波的濾波電路；
[0024]用于連接濾波電路并進行阻抗匹配的阻抗匹配電路。
[0025]所述濾波電路包括第一濾波單元、第二濾波單元、第三濾波單元、第四濾波單元、第五濾波單元及第六濾波單元，所述第一濾波單元的輸出端連接所述第二濾波單元的輸入端，所述第二濾波單元的輸出端連接所述第三濾波單元的輸入端，所述第三濾波單元的輸出單連接所述第四濾波單元的輸入端，所述第四濾波單元的輸出端連接所述第五濾波單元的輸入端，所述第五濾波單元的輸出端連接所述第六濾波單元的輸入端。
[0026]所述第一濾波單元、第三濾波單元及第五濾波單元相同，所述第一濾波單元包括電感L9及極性電容C8，所述電感L9與所述極性電容C8并聯(lián)后的一端接地;所述第三濾波單元包括電感L12及極性電容CU，所述電感L12與所述極性電容CU并聯(lián)后的一端接地;所述第五濾波單元包括電感L14及極性電容C13，所述電感L14與所述極性電容C13并聯(lián)后的一端接地。
[0027]所述第二濾波單元、第四濾波單元及第六濾波單元相同，所述第二濾波單元包括電感L1及極性電容C9，所述極性電容C9的正極連接所述電感LI O的一端，所述極性電容C9的負極連接所述電感L9與所述極性電容CS并聯(lián)后的另一端;所述第四濾波單元包括極性電容C1及電感L11，所述極性電容C1的正極連接所述電感L11的一端，所述極性電容C1的負極分別連接所述電感L12、極性電容CU的負極及電感LlO的另一端;所述第六濾波單元包括極性電容Cl 2及電感LI 3，所述極性電容C2的正極連接所述電感L13的一端，所述極性電容Cl 2的負極分別連接所述電感LI4、極性電容Cl 3的負極及電感LI I的另一端。
[0028]所述阻抗匹配電路包括第一阻抗匹配單元及第二阻抗匹配單元，所述第一阻抗匹配單元的一端連接所述第一濾波單元的輸入端及第二濾波單元的輸入端，所述第二阻抗匹配單元的一端連接所述第六濾波單元的輸出端。
[0029]所述第一阻抗匹配單元及第二阻抗匹配單元相同，所述第一阻抗匹配單元包括電阻Rl，所述電阻Rl的一端分別連接所述電感L9的一端、極性電容CS的負極及極性電容C9的負極，所述電阻Rl的另一端接地;所述第二阻抗匹配單元包括電阻R2，所述電阻R2的一端連接所述電感L13的另一端，所述電阻R2的另一端接地。
[0030]所述濾波電路及阻抗匹配電路通過陶瓷膜帶封裝成IC芯片結構。
[0031]為了配合下一代移動通信技術的演進，實現(xiàn)對射頻信號的超寬帶濾波，本實用新型提供一種基于LTCC技術設計的濾波器，該濾波器能夠實現(xiàn)帶寬達到數(shù)百兆，通帶插入損耗小，帶內波動小，帶內回波損耗大，在寬達數(shù)千兆的阻帶帶寬內的特定頻點抑制度大等功會K。
[0032]以LTCC(低溫共燒陶瓷，LowTemperature Co-fired Ceramic)技術為基礎，采用特定介電常數(shù)的陶瓷粉料制備膜帶，通過EMPIRE/HFSS軟件對集成器件進行三維仿真建模，通過MultiLib/ADS軟件對集成器件進行電路設計，陶瓷膜帶經(jīng)過打孔、灌漿、金屬印刷、疊層、共燒、切割等工藝，實現(xiàn)單一器件內部集成等效電容、等效電感的參數(shù)特性，制造出具備超寬帶通帶濾波及帶外高抑制等優(yōu)異性能表現(xiàn)的集成器件濾波器。
[0033]在實際應用中，在印制電路板上根據(jù)本集成器件的物理尺寸以及端電極尺寸預留相應焊盤位置，按照集成器件的方向標識，射頻信號經(jīng)由端電極(clk)輸入，端電極(LI)輸出，即可實現(xiàn)超寬通帶濾波，并達到插入損耗低、帶內波動小、回波損耗大、帶外抑制高等優(yōu)異性能指標。
[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于LTCC的濾波器，其特征在于:該濾波器包括: 用于連接外部信號輸入的信號輸入端(elk); 用于輸出經(jīng)過濾波之后信號的信號輸出端(LI); 用于濾除信號雜波的接地端(GND); 用于連接于所述信號輸入端(clk)、接地端(GND)和所述信號輸出端(LI)、為所述濾波器提供對信號進行多次濾波的濾波電路； 用于連接濾波電路并進行阻抗匹配的阻抗匹配電路。2.根據(jù)權利要求1所述的濾波器，其特征在于，所述濾波電路包括第一濾波單元、第二濾波單元、第三濾波單元、第四濾波單元、第五濾波單元及第六濾波單元，所述第一濾波單元的輸出端連接所述第二濾波單元的輸入端，所述第二濾波單元的輸出端連接所述第三濾波單元的輸入端，所述第三濾波單元的輸出端連接所述第四濾波單元的輸入端，所述第四濾波單元的輸出端連接所述第五濾波單元的輸入端，所述第五濾波單元的輸出端連接所述第六濾波單元的輸入端。3.根據(jù)權利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第一濾波單元、第三濾波單元及第五濾波單元相同，所述第一濾波單元包括電感L9及極性電容CS，所述電感L9與所述極性電容C8并聯(lián)后的一端接地;所述第三濾波單元包括電感L12及極性電容CU，所述電感L12與所述極性電容Cll并聯(lián)后的一端接地;所述第五濾波單元包括電感L14及極性電容C13，所述電感LI 4與所述極性電容Cl 3并聯(lián)后的一端接地。4.根據(jù)權利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述第二濾波單元、第四濾波單元及第六濾波單元相同，所述第二濾波單元包括電感LlO及極性電容C9，所述極性電容C9的正極連接所述電感L1的一端，所述極性電容C9的負極連接所述電感L9與所述極性電容C8并聯(lián)后的另一端;所述第四濾波單元包括極性電容ClO及電感L11，所述極性電容ClO的正極連接所述電感L11的一端，所述極性電容C1的負極分別連接所述電感LI 2、極性電容Cl I的負極及電感LlO的另一端;所述第六濾波單元包括極性電容C12及電感L13，所述極性電容C2的正極連接所述電感LI 3的一端，所述極性電容Cl 2的負極分別連接所述電感L14、極性電容C13的負極及電感Lll的另一端。5.根據(jù)權利要求4所述的濾波器，其特征在于，所述阻抗匹配電路包括第一阻抗匹配單元及第二阻抗匹配單元，所述第一阻抗匹配單元的一端連接所述第一濾波單元的輸入端及第二濾波單元的輸入端，所述第二阻抗匹配單元的一端連接所述第六濾波單元的輸出端。6.根據(jù)權利要求5所述的濾波器，其特征在于，所述第一阻抗匹配單元及第二阻抗匹配單元相同，所述第一阻抗匹配單元包括電阻Rl，所述電阻Rl的一端分別連接所述電感L9的一端、極性電容CS的負極及極性電容C9的負極，所述電阻Rl的另一端接地;所述第二阻抗匹配單元包括電阻R2，所述電阻R2的一端連接所述電感L13的另一端，所述電阻R2的另一端接地。7.根據(jù)權利要求6所述的濾波器，其特征在于，所述濾波電路及阻抗匹配電路通過陶瓷膜帶封裝成IC芯片結構。
【文檔編號】H01P1/20GK205680766SQ201620623089
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日 公開號201620623089.1, CN 201620623089, CN 205680766 U, CN 205680766U, CN-U-205680766, CN201620623089, CN201620623089.1, CN205680766 U, CN205680766U
【發(fā)明人】鐘穎峰
【申請人】深圳市創(chuàng)屹集成器件有限公司