面向新一代移動(dòng)通信終端的LTCC小型化雙工器研究.pdf

1、通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,對手機(jī)等用戶設(shè)備中的無源射頻前端的高性能、高密度、小型化、多功能、多模多通道和低成本等方面提出了迫切的需求,這使得面向用戶設(shè)備的射頻前端技術(shù)成為一項(xiàng)迫切需要研究的課題。而雙工器可用于分配和利用極為有限的頻段資源,能使無線通信中接收和發(fā)射部分同時(shí)運(yùn)作,在微波設(shè)備特別是無源射頻前端中占有非常重要的地位。能否實(shí)現(xiàn)高性能小型化的雙工器將直接影響到射頻前端的工作性能和系統(tǒng)集成度。另一方面,低溫共燒陶瓷(LowTemperatu

2、reCo-firedCeramic,LTCC)材料在射頻與微波頻段的介電常數(shù)適中、損耗小,該工藝又十分便于三維集成,且加工精度高。因此,基于LTCC的前端模塊尤其是雙工器的開發(fā)值得進(jìn)一步關(guān)注和研究。本文正是在此背景下,研發(fā)了應(yīng)用于GSM/DCS頻段以及面向第三代移動(dòng)通信UMTS頻段的LTCC雙工器,同時(shí)給出了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)過程。本文中設(shè)計(jì)的雙工器不僅尺寸大幅度縮小,而且頻率選擇性良好,仿真與測試結(jié)果吻合較好,從而驗(yàn)證了雙工器設(shè)計(jì)理論與

3、實(shí)現(xiàn)方案的正確性。本文的主要內(nèi)容及學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)包括:第一章概括了本課題的研究背景,介紹了微波元件的發(fā)展歷程以及LTCC的工藝特點(diǎn)、加工流程和發(fā)展趨勢等。第二章中介紹了幾種常用濾波器原型及其設(shè)計(jì)方法。第三章中提出了一種基于LTCC技術(shù)的新型GSM/DCS雙工器。該雙工器由一個(gè)低通和一個(gè)高通濾波器連接而成,低通濾波器由串聯(lián)支路上的并聯(lián)諧振器和并聯(lián)支路上的串聯(lián)諧振器組成,而高通濾波器則由并聯(lián)支路上的串聯(lián)諧振器和兩個(gè)對稱電容構(gòu)成。該LTCC雙工器體

4、積為3.7mm×3.1mm×0.672mm,帶內(nèi)插損優(yōu)于-1.2dB,通道間抑制優(yōu)于-20dB。第四章中研發(fā)了一款面向UMTS的LTCC雙工器。該元件由兩個(gè)帶通濾波器連接而成,它們均采用相同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。雙工器加工樣本主體占據(jù)體積僅為8mm×3.65mm×0.678mm,帶內(nèi)插損測試值優(yōu)于-2.5dB,通道間隔離度高于30dB,已滿足符合國內(nèi)外同類產(chǎn)品性能指標(biāo)要求。又進(jìn)一步將面向第二代與第三代移動(dòng)通信的雙工器集成一體,提出了一種可應(yīng)用