LTCC超寬帶濾波器研究與設(shè)計.pdf

1、隨著無線電子通信技術(shù)的飛速發(fā)展和日益增長的終端產(chǎn)品需求,人們對無線通訊與遙控技術(shù)的要求越來越高,在此背景下超寬帶系統(tǒng)的研究具有深遠(yuǎn)研究意義和巨大市場前景。同時也對無線系統(tǒng)關(guān)鍵器件超寬帶濾波器提出了更多要求,如微型化、高性能、低成本和高可靠性等。LTCC工藝技術(shù)是當(dāng)今實現(xiàn)微波元件微型化主流技術(shù)之一,本文基于LTCC多層三維立體集成優(yōu)勢和濾波器設(shè)計基本理論,結(jié)合某國家重點工程的實際應(yīng)用,采用微波三維立體集成結(jié)構(gòu)對UWB濾波器展開研究。

2、>　　 文章采用了梳狀線型耦合諧振式和分布式高通濾波器兩種結(jié)構(gòu)進行了超寬帶濾波器理論分析與工程設(shè)計,成功優(yōu)化設(shè)計出多款不同帶寬不同頻率的寬帶濾波器。其中一種LTCC微型UWB濾波器已批量生產(chǎn),并成功用于某國家重點工程中。
　　 采用梳狀線型耦合諧振式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)寬帶時,受到傳統(tǒng)耦合諧振結(jié)構(gòu)的限制,很難實現(xiàn)強耦合,為增強耦合,論文中對耦合結(jié)構(gòu)加以改進,在相鄰諧振級的短路端附近用金屬連接板直接連接,使原來單純的空間耦合混入一定的直接耦

3、合,增大了耦合強度,并可根據(jù)設(shè)計需要調(diào)整耦合強度,有效地展寬了帶寬。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)耦合諧振濾波器級數(shù)增加時也能增加濾波器帶寬,因此,對采取適當(dāng)增加級數(shù)方法來進一步拓寬濾波器工作帶寬也開展了研究。并采用梳狀型耦合諧振結(jié)構(gòu)分別設(shè)計了六級和九級的寬帶帶通濾波器,工作頻率范圍分別為4-9GHz和4-11GHz,相對帶寬分別為85％和105%,插損小于2dB,體積僅為3.2mm*2.0mm*1.2mm,且濾波器設(shè)計可控性好,頻段和帶寬可很方便的調(diào)

4、整和優(yōu)化。
　　 分布式高通結(jié)構(gòu)實現(xiàn)寬帶濾波器,是根據(jù)微波元器件頻率響應(yīng)的周期性,論文中對電容電感的結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)技巧進行了探索和研究,通過三維電路改進,使高通濾波器高端形成阻帶,并通過調(diào)節(jié)屏蔽地的結(jié)構(gòu)形狀調(diào)節(jié)各電容電感的對地電容值,改善了高端抑制和阻抗匹配,設(shè)計并加工了一款UWB濾波器,并設(shè)計開發(fā)了多款不同頻率和帶寬的寬帶濾波器,最大相對帶寬達(dá)到145%,體積僅為3.2mm*1.6mm*0.94mm。
　　 本文利用LTC