阅读说明：本技术 一种小型化低损耗的ltcc带通滤波器 (Miniaturized low-loss LTCC band-pass filter ) 是由 黄鑫 于 2020-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种小型化低损耗的LTCC带通滤波器,包括输入端电极、输出端电极、接地端电极和LTCC基板内部电路,所述LTCC基板内部电路包括输入抽头线、输出抽头线、多层平板及多层螺旋电感交错构成的第一谐振器、第二谐振器、谐振器间的耦合电容；所述第一谐振器和所述第二谐振器共有六层金属层,每层之间通过过孔连接；输入LTCC带通滤波器的信号依次流经输入端电极、输入抽头线、第一谐振器、第二谐振器、输出抽头线、输出端电极。本发明具有体积小、插入损耗小的特点,可以进行贴片、焊接,便于与其他微波元件集成,适合批量生产。(The invention discloses a miniaturized low-loss LTCC band-pass filter, which comprises an input end electrode, an output end electrode, a ground end electrode and an LTCC substrate internal circuit, wherein the LTCC substrate internal circuit comprises a first resonator, a second resonator and a coupling capacitor among the resonators, wherein the first resonator, the second resonator and the coupling capacitor are formed by interleaving an input tapped line, an output tapped line, a multilayer flat plate and multilayer spiral inductors; the first resonator and the second resonator have six metal layers in total, and each layer is connected through a through hole; the input signal of the LTCC band-pass filter sequentially flows through an input end electrode, an input tap line, a first resonator, a second resonator, an output tap line and an output end electrode. The microwave oven has the characteristics of small volume and small insertion loss, can be subjected to surface mounting and welding, is convenient to integrate with other microwave elements, and is suitable for batch production.)

一种小型化低损耗的LTCC带通滤波器

技术领域

本发明涉及微波滤波器领域，特别是涉及一种小型化低损耗的LTCC带通滤波器。

背景技术

为了处理信号的杂散、干扰的问题，常利用滤波器筛选出相应的信号，过滤掉不需要的信号。微波滤波器常应用于微波通讯、雷达导航、电子对抗和测试仪表等系统中，是系统中非常重要的元器件之一，整个系统的质量直接取决于滤波器性能的优劣。

近年来，随着军用电子整机、消费类电子产品向短、小、轻薄方向发展，电路组装密度越来愈高，电子产品的微小型化问题迫在眉睫。低温共烧陶瓷(LTCC)技术是近年来发展起来的集成封装技术，技术原理是将低温烧结陶瓷粉制成生瓷带，利用激光打孔、微孔注浆、导体浆料印刷等工艺在生瓷带上制出电路图形，可埋多个无源元件，然后经过叠压、烧结，制成无源集成组件或内置无源元件的三维电路基板。用多层LTCC开发的电子产品在解决小型化的问题上具有相当的竞争力。

目前，LTCC已经成为射频无源器件小型化、高集成度设计的一个有效手段，基于LTCC技术的滤波器成为现代滤波器设计的主流。但是，现有的LTCC带通滤波器仍存在结构复杂、插损大等问题。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种小型化低损耗的LTCC带通滤波器，旨在解决现有LTCC带通滤波器结构复杂、插损大的问题。

本发明的技术方案是：一种小型化低损耗的LTCC带通滤波器，包括输入端电极、输出端电极、接地端电极和LTCC基板内部电路，所述LTCC基板内部电路包括输入抽头线、输出抽头线、多层平板及多层螺旋电感交错构成的第一谐振器、第二谐振器、谐振器间的耦合电容；所述第一谐振器和所述第二谐振器共有六层金属层，每层之间通过过孔连接；输入LTCC带通滤波器的信号依次流经输入端电极、输入抽头线、第一谐振器、第二谐振器、输出抽头线、输出端电极。

本技术方案中，调节输入抽头线在多层螺旋电感上的位置可以改变输入耦合的大小，调节多层平板面积大小及多层螺旋电感线长可以调节谐振单元谐振频率，调节谐振单元间的耦合平板面积大小可以调节谐振单元间的能量耦合大小。

本技术方案所表述的一种小型化低损耗的LTCC带通滤波器，包括输入端口、输出端口、上接地板、下接地板及滤波器本体；滤波器输入抽头线连接到输入端口，输出抽头线连接到输出端口，滤波器本体包括两个谐振单元、一个耦合电容，谐振单元由多层平板和多层螺旋电感相互交错构成，一端连接下接地板，一端开路。

作为优选，该滤波器的通带范围为2050MHz-2400MHz，通带内最小***损耗为1.538dB。

作为优选，该滤波器的整体尺寸大小为3.5mm×2.6mm×0.8mm。

本发明的有益效果是：采用多层螺旋电感与多层平板交错构成的谐振单元，结构简单、减小了谐振器体积。

附图说明

图1为本发明实施例所述小型化低损耗LTCC带通滤波器的外观结构图；

图2为本发明实施例所述小型化低损耗LTCC带通滤波器的内部结构示意图；

图3为图2所示中心频率为2220MHz的小型化低损耗LTCC带通滤波器的***损耗和回波损耗曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例：

如图1-图3所示，一种小型化低损耗的LTCC带通滤波器，包括输入端电极、输出端电极、接地端电极和LTCC基板内部电路，所述LTCC基板内部电路包括输入抽头线、输出抽头线、多层平板及多层螺旋电感交错构成的第一谐振器、第二谐振器、谐振器间的耦合电容。所述第一谐振器和所述第二谐振器共有六层金属层，每层之间通过过孔连接。输入LTCC带通滤波器的信号依次流经输入端电极、输入抽头线、第一谐振器、第二谐振器、输出抽头线、输出端电极。

本实施例中，调节输入抽头线在多层螺旋电感上的位置可以改变输入耦合的大小，调节多层平板面积大小及多层螺旋电感线长可以调节谐振单元谐振频率，调节谐振单元间的耦合平板面积大小可以调节谐振单元间的能量耦合大小。

本实施例所表述的一种小型化低损耗的LTCC带通滤波器，包括输入端口、输出端口、上接地板、下接地板及滤波器本体；滤波器输入抽头线连接到输入端口，输出抽头线连接到输出端口，滤波器本体包括两个谐振单元、一个耦合电容，谐振单元由多层平板和多层螺旋电感相互交错构成，一端连接下接地板，一端开路。

在优选的实施例中，滤波器的通带范围为2050MHz-2400MHz，通带内最小***损耗为1.538dB。

在优选的实施例中，滤波器的整体尺寸大小为3.5mm×2.6mm×0.8mm。

图1是本发明实施例所述小型化低损耗LTCC带通滤波器的整体外形图，包括LTCC陶瓷基体外壳、在基体上表面、侧面、下表面印刷了可焊接的金属导体作为滤波器的接地电极G1、G2、G3及输入电极IN、输出电极OUT。

使用的LTCC陶瓷介质的介电常数为7.8，损耗角正切为0.006，每层介质的厚度为0.1mm，所有的金属层选用银，厚度为0.01mm。整个器件体积为3.5mm×2.6mm×0.8mm。

图2为本发明实施例的带通滤波器的内部电路图，从图中可以看出，3D结构采用垂直互连形式，一共有8层。图中1和14为上下接地面，9为滤波器输入抽头线，连接到输入电极IN，21为滤波器输出抽头线，连接到输出电极OUT。2、5、6、8、10、12通过过孔4、7、11连接，共同构成第一谐振器，第一谐振器一端开路，另一端通过过孔13连接到地；15、17、19、21、23、25通过过孔16、18、24连接，共同构成第二谐振器，第二谐振器一端开路，另一端通过过孔26连接到地，第一谐振器与第二谐振器中心对称。平行金属板3、20为耦合电容，用来增加第一、第二谐振器之间的能量耦合。

图3为本LTCC带通滤波器的S参数仿真图，在滤波器通带范围内最小***损耗为1.5dB，通带内回波损耗约为20dB，在400MHz处有一传输零点，在3060MHzˉ4000MHz抑制大于20dB。

上述实施例采用多层螺旋电感与多层平板交错构成的谐振单元，结构简单、减小了谐振器体积。具有体积小、***损耗小的特点，可以进行贴片、焊接，便于与其他微波元件集成，适合批量生产。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。