分布式微型LTCC微波濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)射頻模塊的性能要求越來越高，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為當(dāng)前微波/射頻領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。航空、航天、單兵電子智能武器、機(jī)載和彈載的無線系統(tǒng)等均對(duì)小型化微波系統(tǒng)有迫切需求。微波濾波器是微波系統(tǒng)中必不可少的組成部分。因此，微波濾波器小型化的研究具有非常重要的意義。
　　 在眾多新技術(shù)中，采用低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)設(shè)計(jì)無源器件具有許多其它技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。本文采用LTCC技術(shù)對(duì)微波/射頻領(lǐng)域中最

2、常用的無源器件——帶通濾波器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，特別對(duì)分布式微型LTCC帶通濾波器進(jìn)行了較深入的分析和討論，并采用所討論的方法研制了用于不同微波系統(tǒng)的四款LTCC帶通濾波器。這幾款LTCC濾波器具有很小的尺寸和優(yōu)異的電性能，而且這些是國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(基金號(hào)：60671038)“基于封裝的數(shù)字波束形成射頻系統(tǒng)基礎(chǔ)研究”的重要內(nèi)容。
　　 本文研究設(shè)計(jì)的四款濾波器涵蓋Ku波段、X波段和L波段，中心頻率分別為16.25GHz、9.

3、0GHz、1.42GHz和1.68GHz。由于時(shí)間原因暫時(shí)只加工出了兩款中心頻率分別為1.42GHz和1.68GHz的濾波器，此濾波器具有超小型和高性能的優(yōu)點(diǎn)，指標(biāo)和結(jié)構(gòu)完全符合工程應(yīng)用要求，并已大批量生產(chǎn)和應(yīng)用。
　　 16.25GHz帶通濾波器的帶寬為300MHz，相對(duì)帶寬約1.8％，屬窄帶濾波器，體積為4.2mm×3.2mm×0.8mm，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果為：插入損耗小于2.3dB，駐波比小于1.5，通帶波動(dòng)小于0.3dB，15

4、GHz處的阻帶衰減大于26.5dB，14GHz處的阻帶衰減大于36.5dB。
　　 9.0GHz帶通濾波器的帶寬為1GHz，體積為3.2mm×2.5mm×1.5mm，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果為：插入損耗小于1.9dB，駐波比小于1.9，通帶波動(dòng)小于0.4dB，下邊帶的阻帶衰減大于43dB，上邊帶的阻帶衰減大于33dB。
　　 1.42GHz帶通濾波器的帶寬為60MHz，相對(duì)帶寬約4.2％，體積為4.5mm×3.2mm×1.5mm，測

5、試結(jié)果為：插入損耗小于2.8dB，駐波比小于1.7，通帶波動(dòng)小于0.3dB，下邊帶的阻帶衰減大于51dB，上邊帶的阻帶衰減大于32dB，測試與設(shè)計(jì)結(jié)果吻合。
　　 1.68GHz帶通濾波器的帶寬為60MHz，相對(duì)帶寬約3.6％，體積為4.5mm×3.2mm×1.5mm，測試結(jié)果為：插入損耗小于2.1dB，駐波比小于1.4，通帶波動(dòng)小于0.2dB，下邊帶的阻帶衰減大于53dB，上邊帶的阻帶衰減大于32dB，測試與設(shè)計(jì)結(jié)果吻合。