小型化多層陶瓷微波濾波器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、隨著商用無線通信的迅猛發(fā)展，電子設(shè)備的小型化成為一個(gè)十分關(guān)鍵的問題，特別是對(duì)于小型化的射頻電路如濾波器有著很大的需求?；诘蜏毓矡沾桑↙ow Temperature Co-fired Ceramic，LTCC）技術(shù)的濾波器具有體積小、插損低、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，在通訊產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 本文首先對(duì)微波濾波器原理作了簡(jiǎn)單介紹，在此基礎(chǔ)上采用電路仿真和全波場(chǎng)仿真相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)了一種階躍阻抗諧振結(jié)構(gòu)的層疊式陶瓷微波濾波器，達(dá)

2、到了小型化、高性能的目的。本文的主要工作包括： 1.對(duì)微波諧振器和濾波器的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了詳細(xì)的分析。介紹了均勻傳輸線、均勻阻抗諧振器（Uniformity Impedance Resonator， UIR）和階躍阻抗諧振器（Step Impedance Resonator，SIR）的結(jié)構(gòu)和特性，并對(duì)采用諧振單元與電容（電感）串聯(lián)可在阻帶的任意頻點(diǎn)引入傳輸零點(diǎn)進(jìn)行了闡述。 2.根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，找出帶通濾波器的集總等效電路

3、原型及其各個(gè)元件參數(shù)值，然后以此為基準(zhǔn)對(duì)采用UIR結(jié)構(gòu)的濾波器模型進(jìn)行尺寸計(jì)算并建模分析，仿真結(jié)果表明采用UIR結(jié)構(gòu)的濾波器可將通帶內(nèi)插損降至最大只有1.64dB，但是低阻段的規(guī)定頻點(diǎn)處抑制不能達(dá)到35dB的要求。 3.為了抑制低阻段的干擾信號(hào)，分別采用SIR結(jié)構(gòu)和交叉耦合在低頻段的1.7GHz和2.1GHz處引入兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，并利用諧振器耦合系數(shù)K與終端外部品質(zhì)因數(shù)Q值分別計(jì)算出諧振器間距為0.35mm以及抽頭的位置為0.49

4、mm。 4.考慮到實(shí)際的測(cè)試及應(yīng)用環(huán)境，將采用SIR結(jié)構(gòu)的濾波器模型放置在PCB板上，并進(jìn)行優(yōu)化分析，分別分析了諧振單元線長(zhǎng)對(duì)中心頻率、抽頭輸入位置對(duì)通帶內(nèi)插損和紋波、諧振器間距對(duì)帶寬和插損、PCB板接地通孔寄生電感對(duì)高頻段傳輸零點(diǎn)的影響，以及總結(jié)了他們的變化規(guī)律，最終設(shè)計(jì)出了外形尺寸為2.5mm×2.0mm×0.9mm，中心頻率f0=2.45GHz，帶寬BW=100MHz，帶內(nèi)插損<1.8dB，駐波比<1.2dB，阻帶衰減也滿