CN201562743U - 一种新型ltcc微波带通滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种适用于各种手持终端通信***中，包括蓝牙***和无线局域网(WLAN)***中的超小型新型LTCC微波带通滤波器，滤波器包括基体和设置在基体内的电路层，基体外侧设有第一输入\输出端头、第二输入\输出端头和接地端头，各电路层平行设置，形成电感和板间电容。本实用新型采用LTCC技术，不但节省了生产时间，降低了成本，而且电介质不易氧化，不需要电镀保护，大幅度的减小了电路的尺寸。

Description

一种新型LTCC微波带通滤波器

技术领域

本实用新型公开一种贴片式滤波器，特别是一种适用于各种手持终端通信***中，包括蓝牙***和无线局域网(WLAN)***中的超小型贴片式微波带通滤波器。

背景技术

在无线通信***中，微波带通滤波器是非常重要的元件之一，它能够抑制工作频率范围以外的谐波信号，而工作频率范围内的信号损耗小。带通滤波器元件的小型化是无线通信***不可阻挡的趋势，传统的滤波器已经逐步不能满足人们的要求。LTCC技术的出现，为天线小型化的发展提供了重要的支持。从之前LTCC带通滤波器3225尺寸(3.2mm*2.5mm)到后来的3216尺寸(3.2mm*1.6mm)，再到2012尺寸(2.0mm*1.2mm)，每一步新的小型化方案都给LTCC产业带来新的挑战，为了提高LTCC带通滤波器的性能，提高LTCC带通滤波器的带外抑制，就要增加LTCC带通滤波器的带外传输零点，不仅要保持性能不受影响，又要减小元件的尺寸。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的微波带通滤波器体积大的缺点，本实用新型提供采用LTCC技术生产的小型化微波带通滤波器。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种新型LTCC微波带通滤波器，滤波器包括基体和设置在基体内的电路层，基体外侧设有第一输入\输出端头、第二输入\输出端头和接地端头，各电路层平行设置，电路层依次包括：

第一层，一个平板状金属导电体；

第二层，两个相互绝缘的平板状金属导电体，与第一层中的金属导电体形成两个串联连接的电容，第二层中的两个平板状金属导电体分别与一个输入\输出端头电连接；

第三层，两个相互连接的螺旋状金属导电体，两个螺旋状金属导电体关于连接点对称分布，形成两个相互连接的电感；

第四层，两个相互绝缘的平板状金属导电体，分别通过导电柱与第三层中的一个螺旋状金属导电体相连接起来；

第五层，两个相互绝缘的平板状金属导电体，与第四层的金属导电体形成两个并联电容，第五层中的两个平板状金属导电体分别与一个输入\输出端头电连接；

第六层，两个相互绝缘的平板状金属导电体，第六层中的两个金属导电体分别通过导电柱与第四层中的一个金属导电体电连接；

第七层，一个的平板状金属导电体，与接地端头电连接，并分别与第六层中的两个平板状金属导电体形成一个电容。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的第一输入\输出端头和第二输入\输出端头分别设置在基体两端。

所述的接地端头设置在基体中间位置。

所述的接地端头在基体两侧各设有一个。

所述的第七层中的金属导电体呈轴对称形，分别与两侧接地端头电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用LTCC技术，不但节省了生产时间，降低了成本，而且电介质不易氧化，不需要电镀保护，大幅度的减小了电路的尺寸。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图。

图2为本实用新型内部结构示意图。

图3为本实用新型等效电路图。

图4为本实用新型第一层电路层结构示意图。

图5为本实用新型第二层电路层结构示意图。

图6为本实用新型第三层电路层结构示意图。

图7为本实用新型第四层电路层结构示意图。

图8为本实用新型第五层电路层结构示意图。

图9为本实用新型第六层电路层结构示意图。

图10为本实用新型第七层电路层结构示意图。

图中，1-第一电容基片，2-第二电容基片，3-第三电容基片，4-第一电感基片，5-第二电感基片，6-第四电容基片，7-第五电容基片，8-第六电容基片，9-第七电容基片，10-第八电容基片，11-第九电容基片，12-接地电容基片，13-第一金属导体柱，14-第二金属导体柱，15-第三金属导体柱，16-第四金属导体柱，17-基体，20-第一输入/输出端头，21-标示，22-第一接地端头，23-第二接地端头，24-第二输入/输出端头。

具体实施方式

本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。

请参看附图3，本实用新型等效电路主体为两组串联连接的滤波单元，第一滤波单元中包括并联连接的电感L1和电容C1，第二滤波单元中包括电感L2和电容C2，第一滤波单元和第二滤波单元的公共端接地，第一滤波单元通过电容CC1与第一输入\输出端连接，第二滤波单元通过电容CC2与第二输入\输出端连接，第一输入\输出端和第二输入\输出端之间连接有电容C。其中，电容CC1和电容CC2是输入/输出耦合电容，电容C是交叉耦合电容，电容C1和电容C2是两个接地电容。

低温陶瓷共烧技术(即LTCC)是指在温度低于1000℃，可以采用高导电率的金、银、铜等金属作为导电介质，所有的电路被层叠在一起进行一次性烧结。

请参看附图1，本实用新型主要包括基体17和设置在基体17内的设置在基体内的电路层，本实施例中，基体17采用相对介电常数比较高(7～15)的陶瓷介质材料制成，基体17外侧设有第一输入\输出端头20、第二输入\输出端头24和接地端头，本实施例中，第一输入\输出端头20和第二输入\输出端头24分别设置在基体17两端，接地端头设置在基体17中间位置，两侧各设有一个，呈对称分布，分别为第一接地端头22和第二接地端头23。本实施例中，基体17内的各电路层平行设置，请参看附图2和附图4至附图10，电路层依次包括：

请结合参看附图2和附图4，第一层为一个平板状金属导电体，即第一电容基片1，其利用丝网印刷技术印制在陶瓷介质基板上；

请结合参看附图2和附图5，第二层为两个相互绝缘的平板状金属导电体，即第二电容基片2和第三电容基片3，第二电容基片2和第三电容基片3分别与第一层中的第一电容基片1形成两个串联连接的电容，两个串联连接的电容即为等效电路图中的电容C，第二层中的两个平板状金属导电体分别与第一输入\输出端头20和第二输入\输出端头24电连接，本层中的两块电容基片之间还存在互耦的小电容，对本实用新型的性能有一定影响；

请结合参看附图2和附图6，第三层为两个相互连接的平面螺旋状金属导电体，即第一电感基片4和第二电感基片5，第一电感基片4和第二电感基片5外侧端相互连接，第一电感基片4和第二电感基片5关于连接点呈对称分布，形成两个相互连接的电感，即为等效电路图中的电感L1和电感L2，本层中的两个电感基片间耦合是对空间耦合量M的贡献，对LTCC滤波器的工作频率有决定性的作用；

请结合参看附图2和附图7，第四层为两个相互绝缘的平板状金属导电体，即为第四电容基片6和第五电容基片7，第四电容基片6通过第三金属导电柱15与第一电感基片4的内侧端电连接，第五电容基片7通过第四金属导电柱16与第二电感基片5的内侧端电连接；

请结合参看附图2和附图8，第五层为两个相互绝缘的平板状金属导电体，即为第六电容基片8和第七电容基片9，第六电容基片8与第一输入\输出端头20电连接，第七电容基片9与第二输入\输出端头24电连接，第六电容基片8与第四层的第四电容基片6形成电容，即为等效电路图中的电容CC1，第七电容基片9与第四层的第五电容基片7形成电容，即为等效电路图中的电容CC2，；

请结合参看附图2和附图9，第六层为两个相互绝缘的平板状金属导电体，即第八电容基片10和第九电容基片11，第八电容基片10通过第一金属导体柱13与第四层的第四电容基片6电连接，第九电容基片11通过第二金属导体住14与第四层的第二电感基片5电连接；

请结合参看附图2和附图10，第七层为一个的平板状金属导电体，即第十电容基片12，第十电容基片12分别与第一接地端头22和第二接地端头23电连接，第十电容基片12与第六层中的第八电容基片10形成电容，即为电容C1，第十电容基片12与第六层中的第九电容基片11形成电容，即为电容C2。

本实施例中，第一输入\输出端头20和第二输入\输出端头24都是采用导电浆料浸沾以及进行电镀上锡，第一接地端头22和第二接地端头23是采用导电浆料印刷以及进行电镀上锡，一半保证其的导电性和容易焊接。本实施例中，基体17表面上设有标示21，用来识别产品结构的底面和正面，标示21采用特殊颜色的釉料印刷并与LTCC带通滤波器一起共烧成型的。为了保证本实用新型中第一接地端头22和第二接地端头23的焊接性，在本实用新型的上表面和下表面留有突出部分。

本实用新型中的常规平板电容(金属-绝缘层-金属)的大小决定于平板的面积大小、绝缘介质层的相对介电常数的大小，以及两个平板间的距离。平板面积越大，电容越大；相对介电常数越大，电容越大；平板距离越小，电容愈大。本实用新型中的第一电感基片4和第二电感基片5两个螺旋金属导体线形成两个互耦的电感，这两个电感互相耦合形成空间电磁耦合是本实用新型带内能量耦合的关键，决定着通带内的***损耗。可以通过调节两个耦合线圈间的距离来调节空间电磁耦合量，使其能够在工作频率范围内形成空间耦合谐振。

本实用新型可通过调节各个电容基片的长和宽来调整电容的大小，两个平面电感为本实用新型耦合能量的主体，决定了滤波器的中心工作频率。本实用新型可取代传统滤波器而广泛应用于通信等领域。

Claims (5)

1.一种新型LTCC微波带通滤波器，其特征是：所述的滤波器包括基体和设置在基体内的电路层，基体外侧设有第一输入\输出端头、第二输入\输出端头和接地端头，各电路层平行设置，电路层依次包括：

第一层，一个平板状金属导电体；

第二层，两个相互绝缘的平板状金属导电体，与第一层中的金属导电体形成两个串联连接的电容，第二层中的两个平板状金属导电体分别与一个输入\输出端头电连接；

第三层，两个相互连接的螺旋状金属导电体，两个螺旋状金属导电体关于连接点对称分布，形成两个相互连接的电感；

第四层，两个相互绝缘的平板状金属导电体，分别通过导电柱与第三层中的一个螺旋状金属导电体相连接起来；

第五层，两个相互绝缘的平板状金属导电体，与第四层的金属导电体形成两个并联电容，第五层中的两个平板状金属导电体分别与一个输入\输出端头电连接；

第六层，两个相互绝缘的平板状金属导电体，第六层中的两个金属导电体分别通过导电柱与第四层中的一个金属导电体电连接；

第七层，一个的平板状金属导电体，与接地端头电连接，并分别与第六层中的两个平板状金属导电体形成一个电容。

2.根据权利要求1所述的新型LTCC微波带通滤波器，其特征是：所述的第一输入\输出端头和第二输入\输出端头分别设置在基体两端。

3.根据权利要求1所述的新型LTCC微波带通滤波器，其特征是：所述的接地端头设置在基体中间位置。

4.根据权利要求1所述的新型LTCC微波带通滤波器，其特征是：所述的接地端头在基体两侧各设有一个。

5.根据权利要求4所述的新型LTCC微波带通滤波器，其特征是：所述的第七层中的金属导电体呈轴对称形，分别与两侧接地端头电连接。

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