基于LTCC技術(shù)的多級微波濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著通信領(lǐng)域的快速發(fā)展，尤其是無線通信和互聯(lián)網(wǎng)通信的興起，信號的頻率資源變得日益緊張，同時(shí)隨著移動(dòng)互聯(lián)終端的廣泛普及，向微波射頻電路和集成電路等電子器件提出了小型化、高性能、高可靠性等要求。而濾波器作為通信系統(tǒng)中控制信號傳輸?shù)年P(guān)鍵器件，對整個(gè)通信系統(tǒng)起著決定性的作用。因此濾波器的高性能和小型化的研究已經(jīng)成為當(dāng)下備受關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
　　多級濾波器通過增加諧振級個(gè)數(shù)，有效地加強(qiáng)了各級之間的耦合效應(yīng)以增強(qiáng)帶外衰減、降低過渡帶矩形系數(shù)，

2、提高邊帶陡峭，從而優(yōu)化濾波器的性能。同時(shí)結(jié)合具有低成本、微型化、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)的低溫共燒陶瓷(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramic)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)小型化的生產(chǎn)目標(biāo)。
　　本文圍繞基于LTCC技術(shù)的多級微波濾波器的研究與設(shè)計(jì)這個(gè)課題，探究微型化設(shè)計(jì)方案，針對不同頻段、不同結(jié)構(gòu)、不同應(yīng)用領(lǐng)域的濾波器的特點(diǎn)，完成了以下工作:
　　(1)完成了一款六級低通濾波器的研究與設(shè)計(jì)，其截止頻率3.2GHz，采

3、用集總結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。充分利用了LTCC內(nèi)埋技術(shù)，在原型電路基礎(chǔ)上加入傳輸零點(diǎn)以加快帶外衰減，同時(shí)在級聯(lián)理論基礎(chǔ)上對三級結(jié)構(gòu)進(jìn)行級聯(lián)優(yōu)化，獲得了較好的測試結(jié)果。
　　(2)完成了兩款基于帶狀線結(jié)構(gòu)的多級帶通濾波器的設(shè)計(jì)與相關(guān)研究，分別為中心頻率3.45GHz的八級帶通濾波器及中心頻率2.8GHz的十二級帶通濾波器。首先調(diào)節(jié)單級諧振單元確定工作頻率，再根據(jù)諧振級之間的耦合效應(yīng)不斷增加級數(shù)，同時(shí)引入Z字型結(jié)構(gòu)引入傳輸零點(diǎn)，設(shè)計(jì)過程有效驗(yàn)證了

4、多級結(jié)構(gòu)對于濾波器帶外性能的優(yōu)化，以及隨著級數(shù)增加而帶來的影響。
　　(3)設(shè)計(jì)并分析了一款多模形式的多級帶通濾波器，中心頻率7GHz，相對帶寬85.7％。根據(jù)多模原理選擇合適的諧振結(jié)構(gòu)，并且利用加載電容增強(qiáng)級間耦合，同時(shí)加入了缺陷地結(jié)構(gòu)改善高頻寄生通帶，并且研究了設(shè)計(jì)中的相關(guān)影響因素。
　　本文研究設(shè)計(jì)的四款濾波器充分利用了LTCC技術(shù)的特點(diǎn)，綜合考慮性能和尺寸的設(shè)計(jì)要求，最終獲得了優(yōu)異的濾波性能，集成度高。其中兩款已完成