基于低溫共燒陶瓷技術(shù)的高頻平衡濾波器模塊的設(shè)計.pdf

1、在現(xiàn)代無線通信中,為了實現(xiàn)更好的射頻電路性能,推動射頻元件越來越向微型化、高頻化和集成模塊化的方向發(fā)展。平衡濾波器作為射頻前端的重要無源器件,其設(shè)計與開發(fā)也得到長足的發(fā)展。基于低溫共燒陶瓷技術(shù)(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)的平衡濾波器能夠滿足小型化、高頻化、低成本的要求。本文利用LTCC技術(shù)對使用在藍牙與WLAN的平衡濾波器的設(shè)計方法進行了分析。
　　 本設(shè)計項目是與深圳順絡(luò)電子有

2、限公司合作,基于LTCC工藝,采用電路結(jié)構(gòu)仿真和電磁三維仿真相結(jié)合的方法對工作于2.45GHz的平衡濾波器進行設(shè)計分析。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　 1.帶通濾波器設(shè)計。在通帶設(shè)計上,從低通濾波器原型出發(fā),利用導(dǎo)納J變換器得到兩種帶通濾波器模型,即電容耦合的帶通濾波器模型和電感耦合的帶通濾波器模型,本文采用的是利用電感耦合實現(xiàn)的帶通濾波器模型。在電路結(jié)構(gòu)上,利用短路耦合線架構(gòu)成常用的二階梳狀帶通濾波器,其耦合方式是電感耦合。對電

3、路的具體結(jié)構(gòu),本文采用網(wǎng)絡(luò)分析方法進行了詳細分析。在阻帶設(shè)計上,引入傳輸零點來加快阻帶抑制。本文全面分析了傳輸零點的形成原理,利用變形諧振腔或是利用級間交叉耦合的方式獲得高低阻帶的傳輸零點。電路結(jié)構(gòu)仿真與電磁三維仿真結(jié)果均符合LTCC帶通濾波器的設(shè)計要求。
　　 2.巴倫電路的設(shè)計。巴倫的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)能夠通過對稱的四端網(wǎng)絡(luò)得到,其明確的顯示出巴倫與輸入輸出地阻抗匹配關(guān)系。巴倫的主要結(jié)構(gòu)采用三線耦合加載并聯(lián)電容來實現(xiàn),利用科洛達準(zhǔn)則來

4、證明提出的電路設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)一個巴倫功能。所提出的巴倫是由兩種常用的濾波器結(jié)構(gòu)構(gòu)成,一種是梳狀濾波器,另一種是叉指濾波器結(jié)構(gòu),本文也證明了提出的巴倫結(jié)構(gòu)可以采用傳統(tǒng)的濾波器設(shè)計方法來分析設(shè)計。設(shè)計的巴倫在電路與電磁仿真中,其結(jié)果符合LTCC巴倫的設(shè)計要求。
　　 3.具有傳輸零點的平衡濾波器設(shè)計。借用傳輸零點形成原理,將原本電容饋入轉(zhuǎn)換層并聯(lián)諧振腔饋入,本文利用此并聯(lián)諧振腔在低阻帶產(chǎn)生一個傳輸零點,而高阻帶的零點加入時則利用變形諧