基于三維集成微型高通濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、由于無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，電子系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋到更高的頻段，電子器件也隨之朝更小型、高集成、高性能、低成本的趨勢(shì)發(fā)展。高通濾波器作為通信系統(tǒng)中極為關(guān)鍵的一個(gè)元件也不例外，研究人員已對(duì)其工作性能提出了更高的要求，目前正處于研發(fā)的熱門階段。高頻的微型高通濾波器，能廣泛應(yīng)用于收發(fā)組件、無(wú)線移動(dòng)終端等軍用和民用設(shè)備中，其設(shè)計(jì)和研究具有重要的意義和巨大的市場(chǎng)價(jià)值?，F(xiàn)今LTCC多層陶瓷技術(shù)是比較先進(jìn)的技術(shù)，本文正是通過(guò)該技術(shù)完成了多款微型高通濾波器的

2、研究與設(shè)計(jì)。
　　本文分別對(duì)兩種頻段（較低頻較高頻）的高通濾波器理論分析，采用兩種不同的設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合LTCC多層工藝技術(shù)成功設(shè)計(jì)出多款新型的微型高性能高通濾波器，并在此基礎(chǔ)上做一定的改進(jìn)。本文主要工作如下:
　　1、設(shè)計(jì)截止頻率為760MHz、650MHz的兩款高通濾波器，均低于1GHz。采用元件替代法逐步擬合，并基于LTCC多層結(jié)構(gòu)三維實(shí)現(xiàn)，使體積大大減小，最終實(shí)現(xiàn)體積均為1.6mm×3.2mm×0.94mm的微型高性

3、能高通濾波器。所設(shè)計(jì)的760MHz濾波器帶寬約為2.06GHz，通帶衰減＜1.65dB，VSWR＜1.75，帶內(nèi)波動(dòng)在1.4dB左右，在300MHz～500MHz頻段的阻帶衰減＞30dB。而650MHz高通濾波器則在760MHz濾波器的設(shè)計(jì)思路上加以改進(jìn)，在實(shí)現(xiàn)基本指標(biāo)基礎(chǔ)上阻帶引入三個(gè)可控的零點(diǎn)，陡峭度較760MHz的高。不管是匹配還是阻帶抑制兩款濾波器都滿足指標(biāo)，且有一定的余量。
　　2、依據(jù)短傳輸線近似等效電路理論設(shè)計(jì)了4款

4、較高頻段的微型高通濾波器，截止頻率分別為3100MHz、3800MHz、4400MHz和6300MHz，尺寸均為1.6mm×3.2mm×1.2mm。重點(diǎn)分析了元件值對(duì)頻率的影響，分析短路枝節(jié)長(zhǎng)度和寬度對(duì)帶寬和匹配的影響以及屏蔽層對(duì)匹配的影響。得出以下結(jié)論:
　　一、若要實(shí)現(xiàn)更寬頻帶，讓寄生阻帶越遠(yuǎn)越好，則要求短路枝節(jié)的長(zhǎng)度大約為寄生阻帶所在頻段處的波長(zhǎng)的四分之一。二、若追求高的阻帶抑制比，陡峭的過(guò)渡帶，則短路枝節(jié)可選擇相對(duì)較寬的寬

5、度，但是帶寬降低。若追求寬的帶寬，過(guò)渡帶陡峭度和阻帶抑制要求不高，則可以選擇較窄的短路枝節(jié)。設(shè)計(jì)的過(guò)程中兩者要根據(jù)實(shí)際工程需要折中考慮。其中截止頻率為3100MHz的高通濾波器在追求帶寬最寬時(shí)的帶寬在11.7GHz左右，比追求陡峭度最高時(shí)展寬了18.4％，但在陡峭度上稍遜于前者，以上經(jīng)驗(yàn)?zāi)転榻窈鬄V波器設(shè)計(jì)提供一定的借鑒。
　　本文設(shè)計(jì)的微型高通濾波器滿足帶寬寬、帶外抑制高、插入損耗小、批量一致性好等優(yōu)點(diǎn)，投產(chǎn)的幾款測(cè)試性能良好，滿