RU133667U1

RU133667U1 - INTEGRAL STRIP LC-FILTER

Info

Publication number: RU133667U1
Application number: RU2013125813/08U
Authority: RU
Inventors: Татьяна Сергеевна Хроленко; Александр Иванович Тюменцев; Денис Александрович Борейко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП")
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2013-10-20

Abstract

1. Плата многослойная полосового LC-фильтра, выполненная в n диэлектрических слоях, состоящая из Г-образных планарных печатных индуктивностей и двухслойных плоскопараллельных конденсаторов, образующих k параллельных LC-контура и (k-l) последовательных печатных катушек индуктивности, двух экранов на верхнем и нижнем слоях и двух контактных площадок на верхнем или нижнем слое, при этом первый вывод первого параллельного LC-контура соединен с входной потенциальной клеммой, а второй вывод k параллельного LC-контура соединен с выходной потенциальной клеммой, отличающаяся тем, что конденсаторы параллельных LC-контуров, выполнены в виде многослойных структур, при этом печатные проводники, образующие конденсаторы параллельных LC-контуров выполнены в l слоях, где l - количество обкладок конденсатора, причем l<n, при этом четные и нечетные обкладки конденсаторов параллельных LC-контуров выполнены соединенными между собой при помощи межслойных переходов, печатные катушки индуктивности включены последовательно между параллельными LC-контурами фильтра, причем печатные индуктивности выполнены в виде печатных проводников различной конфигурации.2. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде полосковых линий.3. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде одновитковых индуктивностей.4. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде плоских квадратных спиралей.5. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличаю1. A multilayer strip LC filter board made in n dielectric layers, consisting of L-shaped planar printed inductances and two-layer plane-parallel capacitors, forming k parallel LC circuits and (kl) serial printed inductors, two screens on the upper and lower layers and two pads on the upper or lower layer, wherein the first terminal of the first parallel LC circuit is connected to the input potential terminal, and the second terminal k of the parallel LC circuit is connected to the output potential terminal, characterized in that the capacitors of the parallel LC circuits are made in the form of multilayer structures, while the printed conductors forming the capacitors of the parallel LC circuits are made in l layers, where l is the number of capacitor plates, and l <n, while even and the odd plates of the capacitors of the parallel LC circuits are made interconnected by interlayer transitions, the printed inductors are connected in series between the parallel LC circuits of the filter, and the printed inductances are made They are in the form of printed conductors of various configurations. 2. A multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of strip lines. A multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of single-coil inductances. A multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of flat square spirals. The multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, I distinguish

Description

Предлагаемая полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована для реализации устройств частотной селекции сигналов СВЧ диапазона в радиоприемных устройствах.The proposed utility model relates to electronics and can be used to implement devices for frequency selection of microwave signals in radio receivers.

В качестве прототипа выбрана конструкция фильтра, состоящая из N параллельных LC-контуров, реализованных с использованием печатных проводников, причем обкладки плоскопараллельных конденсаторов выполнены на четвертом слое диэлектрика, при этом экраны на верхнем и нижнем слоях выполняют роль заземленных обкладок конденсаторов, индуктивности параллельных LC-контуров выполнены на третьем слое диэлектрика в виде планарных Г-образных проводников, причем параллельные LC-контуры соединены друг с другом емкостной связью, которая образуется за счет перекрытия обкладок конденсатора на втором слое с обкладками конденсаторов параллельных LC-контуров на четвертом слое, при этом первый вывод первого контура соединен с входной потенциальной клеммой устройства, а первый вывод N контура соединен с выходной потенциальной клеммой устройства [1]. Эта конструкция наиболее близка к предлагаемому устройству.As a prototype, a filter design consisting of N parallel LC circuits implemented using printed conductors was selected, and the plates of plane-parallel capacitors are made on the fourth dielectric layer, while the screens on the upper and lower layers act as grounded capacitor plates, inductances of parallel LC circuits made on the third dielectric layer in the form of planar L-shaped conductors, and parallel LC circuits are connected to each other by a capacitive coupling, which is formed behind Thu overlapping capacitor plates on the second layer with the capacitor plates parallel LC-circuit on the fourth layer, wherein the first terminal of the first circuit is connected to the potential input terminal of the device, and the first N output circuit connected to the output terminal of the potential device [1]. This design is closest to the proposed device.

Недостаток устройства-прототипа - недостаточное затухание при отстройке справа от полосы пропускания.The disadvantage of the prototype device is insufficient attenuation during detuning to the right of the passband.

Задача полезной модели - увеличение затухания LC-фильтра при отстройке справа от полосы пропускания.The objective of the utility model is to increase the attenuation of the LC filter during tuning to the right of the passband.

Поставленная задача решается тем, что в плате многослойной полосового LC-фильтра, выполненной в n диэлектрических слоях. состоящей из печатных проводников образующих, k параллельных LC-контура и (k-1) последовательных печатных катушек индуктивности, двух экранов на верхнем и нижнем слоях и двух контактных площадок на верхнем или нижнем слое, параллельные LC-контуры выполнены в виде многослойных структур, при этом печатные проводники, образующие конденсаторы параллельных LC-контуров выполнены в 1 слоях, где 1 - количество обкладок конденсатора, причем 1<n, при этом четные и нечетные обкладки конденсаторов параллельных LC-контуров выполнены соединенными между собой при помощи межслойных переходов, печатные катушки индуктивности включены последовательно между параллельными LC-контурами фильтра, при этом первый вывод первого параллельного LC-контура соединен с входной потенциальной клеммой, а второй вывод k параллельного LC-контура соединен с выходной потенциальной клеммой, причем печатные индуктивности выполнены в виде: полосковых линий, одновитковых индуктивностей, плоских квадратных спиралей, плоских круглых спиралей, стековых квадратных спиралей, стековых круглых спиралей, трехмерных П-образных индуктивностей, трехмерных П-образных сужающихся индуктивностей, трехмерных спиралей, сужающихся трехмерных спиралей, трехмерных Г-образных индуктивностей. трехмерных Г-образных сужающихся индуктивностей.The problem is solved in that in the circuit board of a multilayer band-pass LC filter, made in n dielectric layers. consisting of printed conductors forming, k parallel LC circuits and (k-1) serial printed inductors, two screens on the upper and lower layers and two contact pads on the upper or lower layer, parallel LC circuits are made in the form of multilayer structures, with the printed conductors forming the capacitors of the parallel LC circuits are made in 1 layers, where 1 is the number of capacitor plates, and 1 <n, while the even and odd capacitor plates of the parallel LC circuits are made interconnected by means of interlayer junctions, the printed inductors are connected in series between the parallel LC circuits of the filter, the first terminal of the first parallel LC circuit connected to the input potential terminal, and the second terminal k of the parallel LC circuit connected to the output potential terminal, and the printed inductances are made in the form of: strip lines, single-coil inductances, flat square spirals, flat round spirals, stacked square spirals, stacked round spirals, three-dimensional U-shaped inductance, three-dimensional U-shaped tapered inductors, coils of three-dimensional, three-dimensional tapered spirals, three-dimensional L-shaped inductors. three-dimensional L-shaped tapering inductances.

На фиг.1 приведена схема полосового фильтра, образованная предлагаемой конструкцией предложенного устройства.Figure 1 shows a diagram of a band-pass filter formed by the proposed design of the proposed device.

Оно состоит из первого параллельного LC-контура 1, к первому выводу которого подключена входная потенциальная клемма устройства, а ко второму - первый вывод последовательной катушки индуктивности 2, второй вывод которой подключен к первому выводу второго параллельного LC-контура 3, ко второму выводу которого подключен первый вывод печатной катушки индуктивности 4. Вторые выводы конденсаторов и катушек индуктивности, образующих параллельные LC-контуры, подключены к общей шине. Ко второму выводу печатной катушки индуктивности 4 подключен следующий параллельный LC контур, выполненный аналогично описанному выше, причем последующие параллельные LC-контуры 5, 7…p соединены между собой посредством последовательных печатных катушек индуктивности 6, 8…(p-1). Первый вывод p выходного параллельного LC-контура подключен ко второму выводу (p-1) печатной катушки индуктивности. Второй вывод p выходного параллельного LC-контура подключен к выходной потенциальной клемме.It consists of a first parallel LC circuit 1, to the first output of which the input potential terminal of the device is connected, and to the second - the first output of the serial inductor 2, the second output of which is connected to the first output of the second parallel LC circuit 3, to the second output of which the first output of the printed inductor 4. The second terminals of the capacitors and inductors forming parallel LC circuits are connected to a common bus. The next parallel LC circuit, connected in the same way as described above, is connected to the second output of the printed inductor 4, and the subsequent parallel LC circuits 5, 7 ... p are interconnected by serial printed inductors 6, 8 ... (p-1). The first terminal p of the output parallel LC circuit is connected to the second terminal (p-1) of the printed inductor. The second terminal p of the output parallel LC circuit is connected to the output potential terminal.

Конструкции полосового LC-фильтра, выполненного с многослойными плоскопараллельными конденсаторами и различными катушками индуктивности, приведены на:The designs of an in-line LC filter made with multilayer plane-parallel capacitors and various inductors are shown on:

- фиг.2 (с индуктивностью в виде полосковой линии):- figure 2 (with inductance in the form of a strip line):

- фиг.3 (с одновитковой индуктивностью);- figure 3 (with a single-turn inductance);

- фиг.4 (с плоской квадратной спиралью);- figure 4 (with a flat square spiral);

- фиг.5 (с плоской круглой спиралью).- figure 5 (with a flat round spiral).

- фиг.6 (с индуктивностями в виде стековых квадратных спиралей):- Fig.6 (with inductances in the form of stacked square spirals):

- фиг.7 (с индуктивностями в виде стековых круглых спиралей):- Fig. 7 (with inductances in the form of stacked round spirals):

- фиг.8 (с трехмерными П-образными индуктивностями);- Fig. 8 (with three-dimensional U-shaped inductances);

- фиг.9 (с трехмерными П-образными сужающимися индуктивностями);- Fig.9 (with three-dimensional U-shaped tapering inductances);

- фиг.10 (с индуктивностями в виде трехмерных спиралей);- figure 10 (with inductances in the form of three-dimensional spirals);

- фиг.11 (с индуктивностями в виде сужающихся трехмерных спиралей):- 11 (with inductances in the form of tapering three-dimensional spirals):

- фиг.12 (с трехмерными Г-образными индуктивностями);- Fig. 12 (with three-dimensional L-shaped inductances);

- фиг.13 (с трехмерными Г-образными сужающимися индуктивностями).- Fig. 13 (with three-dimensional L-shaped tapering inductances).

Устройство работает следующим образом. Печатные проводники, образующие параллельные LC-контуры и последовательные индуктивности, совместно с экранами на верхнем и нижнем слоях, реализуют полосовой LC-фильтр, схема которого приведена на фиг.1.The device operates as follows. The printed conductors forming parallel LC circuits and series inductances, together with screens on the upper and lower layers, realize an in-line LC filter, the circuit of which is shown in Fig. 1.

Диэлектрический материал слоев LC-фильтра - LTCC керамика Dupont Creen Tape 951 PT. Верхний и нижний экраны выполнены проводящей пастой QS 171. Контактные площадки на верхнем или нижнем слое выполнены паяемой проводящей пастой Dupont 6146 Pd/Ag. Межслойные переходы соединяют первую контактную площадку с первым выводом входного параллельного LC-контура и вторую контактную площадку со вторым выводом выходного p параллельного LC-контура и представляют собой глухие отверстия диаметром 0,2 мм, заполненные проводящей пастой Dupont 6141 Ag. Печатные проводники, образующие катушки индуктивности и обкладки конденсаторов выполнены проводящей пастой Dupont 6142 Ag. Первый вывод параллельной катушки индуктивности и нечетные обкладки конденсатора первого параллельною LC-контура образуют вход первого параллельного LC-контура. Четные обкладки конденсатора первого параллельного LC-контура соединены при помощи межслойных переходов с экраном на верхнем или нижнем слое. Нечетные обкладки конденсатора первого параллельного LC-контура соединены с печатным проводником, образующим первый вывод второй последовательной катушки индуктивности. Следующие параллельные LC-контуры 5, 7…p выполнены аналогичным образом и соединены между собой печатными проводниками, реализующими последовательные катушки индуктивности 6, 8…(p-1).LC Filter Dielectric Material - LTCC Ceramics Dupont Creen Tape 951 PT. The upper and lower screens are made of conductive paste QS 171. The pads on the upper or lower layer are made of solderable conductive paste Dupont 6146 Pd / Ag. Interlayer transitions connect the first contact pad to the first output of the input parallel LC circuit and the second contact pad to the second output of the output p of the parallel LC circuit and are blind holes 0.2 mm in diameter filled with Dupont 6141 Ag conductive paste. The printed conductors forming the inductors and capacitor plates are made of Dupont 6142 Ag conductive paste. The first output of the parallel inductor and the odd capacitor plates of the first parallel LC circuit form the input of the first parallel LC circuit. The even capacitor plates of the first parallel LC circuit are connected by means of interlayer transitions with a screen on the upper or lower layer. The odd capacitor plates of the first parallel LC circuit are connected to a printed conductor forming the first terminal of the second series inductance coil. The following parallel LC circuits 5, 7 ... p are made in a similar way and are interconnected by printed conductors that realize serial inductors 6, 8 ... (p-1).

Источники информации:Information sources:

1. Симин, Холодняк, Вендик 2005_06 Часть 2.1. Simin, Kholodnyak, Wendik 2005_06 Part 2.

Claims

1. Плата многослойная полосового LC-фильтра, выполненная в n диэлектрических слоях, состоящая из Г-образных планарных печатных индуктивностей и двухслойных плоскопараллельных конденсаторов, образующих k параллельных LC-контура и (k-l) последовательных печатных катушек индуктивности, двух экранов на верхнем и нижнем слоях и двух контактных площадок на верхнем или нижнем слое, при этом первый вывод первого параллельного LC-контура соединен с входной потенциальной клеммой, а второй вывод k параллельного LC-контура соединен с выходной потенциальной клеммой, отличающаяся тем, что конденсаторы параллельных LC-контуров, выполнены в виде многослойных структур, при этом печатные проводники, образующие конденсаторы параллельных LC-контуров выполнены в l слоях, где l - количество обкладок конденсатора, причем l<n, при этом четные и нечетные обкладки конденсаторов параллельных LC-контуров выполнены соединенными между собой при помощи межслойных переходов, печатные катушки индуктивности включены последовательно между параллельными LC-контурами фильтра, причем печатные индуктивности выполнены в виде печатных проводников различной конфигурации.1. A multilayer strip LC filter board made in n dielectric layers, consisting of L-shaped planar printed inductances and two-layer plane-parallel capacitors, forming k parallel LC circuits and (kl) serial printed inductors, two screens on the upper and lower layers and two pads on the upper or lower layer, wherein the first terminal of the first parallel LC circuit is connected to the input potential terminal, and the second terminal k of the parallel LC circuit is connected to the output potential terminal, characterized in that the capacitors of the parallel LC circuits are made in the form of multilayer structures, while the printed conductors forming the capacitors of the parallel LC circuits are made in l layers, where l is the number of capacitor plates, and l <n, while even and the odd plates of the capacitors of the parallel LC circuits are made interconnected by interlayer transitions, the printed inductors are connected in series between the parallel LC circuits of the filter, and the printed inductances are made They are in the form of printed conductors of various configurations.

2. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде полосковых линий.2. The multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductor is made in the form of strip lines.

3. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде одновитковых индуктивностей.3. The multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of single-coil inductances.

4. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде плоских квадратных спиралей.4. The multilayer bandpass LC filter board according to claim 1, characterized in that the printed inductor is made in the form of flat square spirals.

5. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде плоских круглых спиралей.5. The multilayer strip LC filter board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of flat round spirals.

6. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде стековых квадратных спиралей.6. The multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of stacked square spirals.

7. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде стековых круглых спиралей.7. The multilayer strip LC filter board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of stacked round spirals.

8. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде трехмерных П-образных индуктивностей.8. The multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductor is made in the form of three-dimensional U-shaped inductors.

9. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде трехмерных П-образных сужающихся индуктивностей.9. The multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of three-dimensional U-shaped tapering inductances.

10. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде трехмерных спиралей.10. The multilayer strip LC filter board according to claim 1, characterized in that the printed inductor is made in the form of three-dimensional spirals.

11. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде сужающихся трехмерных спиралей.11. The multilayer strip LC filter board according to claim 1, characterized in that the printed inductor is made in the form of tapering three-dimensional spirals.

12. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде трехмерных Г-образных индуктивностей.12. The multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of three-dimensional L-shaped inductors.

13. Плата многослойная полосового LC-фильтра по п.1, отличающаяся тем, что печатные катушки индуктивности выполнены в виде трехмерных Г-образных сужающихся индуктивностей.

13. The multilayer LC-bandpass filter circuit board according to claim 1, characterized in that the printed inductors are made in the form of three-dimensional L-shaped tapering inductances.