[发明专利]一种LTCC高通滤波器

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，它涉及一种高通滤波器，并具体涉及一种考虑封装结构的低温共烧陶瓷(LTCC)高通滤波器。

背景技术

高通滤波器是射频电路中一个重要的无源器件，它的主要功能是高于某个频率的信号低损耗通过的同时，尽可能的减少低频信号的通过。一个好的高通滤波器不仅要求带内低损耗、带外高抑制，而且要求尽可能小的体积。

传统的高通滤波器一般采用平面结构，把电容、电感等电抗元件按照一定的顺序排列起来，形成滤波器，这样占用面积比较大，不能满足射频电路对小型化的需求。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于LTCC技术并且考虑封装结构的高通滤波器。

本高通滤波器采用7阶电抗元件，通过LTCC叠层结构通过三维互连技术实现这7个电抗元件。电感采用螺旋电感，通过垂直通孔实现不同层之间的互连。电容采用垂直交指电容结构。电容和电感之间也采用垂直互连关系，这种实现方式能够显著减小滤波器尺寸。

此外，高通滤波器的插入损耗会随着工作频率的提高而恶化，这主要是由于当频率提高时，滤波器内部元件对地的寄生电容会对高频信号呈现短路特性，本发明为了减小对地的寄生电容，在LTCC基板内部没有放置整层的接地金属层，而是通过侧面的导体接地；另外通过在电抗元件下面增加空白层以及把电容层放置在电感层的上方等方法来减小对地的寄生电容，从而改善滤波器的高频插入损耗。

为方便滤波器的使用，把滤波器内部需要接地的导体通过基板侧面的导体连接出来，滤波器的输入、输出端和基板端头的导体相连，形成一个独石结构。使用时只需要把滤波器通过这些基板表面的导体按照规定的方法焊接在电路板上即可。

一种LTCC高通滤波器，包括输入端和输出端，其特征在于，包括四个依次串联连接的电容和三个并联连接的电感，实现这些电抗元件的导体印刷在LTCC多层生瓷表面，并通过打孔、填孔、网印、层压、烧结工艺形成滤波器；采用LTCC叠层结构通过三维互连实现这7个电抗元件的连接，多个电感采用螺旋电感，通过垂直通孔实现不同层之间的互连；多个电容采用垂直交指电容结构；电容和电感之间也采用垂直互连连接。

第一电容是滤波器的输入端；第四电容是滤波器的输出端；第一电感的一端连接到第一电容和第二电容之间，另一端和地相连；第二电感的一端连接到第二电容和第三电容之间，另一端和地相连；第三电感的一端连接到第三电容和第四电容之间，另一端和地相连。

包括多层LTCC陶瓷基板，其中，在基板的两个侧面印刷有可焊金属条带作为滤波器的接地电极，基板的两个端头覆盖有可焊金属，分别形成滤波器的输入和输出电极。

第一、第二、第三电感采用多层陶瓷介质上的螺旋电感实现，不同陶瓷介质层之间的金属导体用通孔实现互连。

第一、第二、第三、第四电容通过在多层陶瓷介质层的交指电容实现，不同陶瓷介质层之间的电容极板用通孔实现互连。

所述电容设置在电感的上方，电容和电感的下方设置多层空白层。

所述的两个端头的电极分别和基板内部的第一电容、第四电容的一个极板相连，实现信号的输入、输出。

所述的两个侧面的接地电极和基板内部的第一电感、第二电感、第三电感的末端相连。

进一步地，所述的多层LTCC陶瓷基板可以设置共有24层，其中第1～8层是空白层，电感L1、L2、L3在第9～14层上，电容C1、C2、C3、C4在第19～22层上，电感和电容之间通过14层到19层之间的通孔相连。

进一步地，所述电感L1、L2、L3采用多层螺旋电感，不同层之间的金属导体用通孔实现互连。

进一步地，所述电容C1、C2、C3、C4采用交指电容形式，通过不同层金属导体实现。

进一步地，所述第19、21层为电容C1、C2、C3、C4的一个极板，这两层的极板通过金属通孔相连；C1、C2、C3、C4的另一个极板在第20、22层上，这两层的极板通过金属通孔相连。

进一步地，所述电容C1、C2通过第19、21层上的金属相连；电容C2、C3通过第20、22层上的金属相连；电容C3、C4通过第19、21层上的金属相连。

进一步地，所述螺旋电感L1的始端在第14层上，并和电容C1、C2第19层上的金属通过通孔相连，末端通过第9层的金属和侧面的接地电极相连。

进一步地，所述螺旋电感L2的始端在第14层上，并和电容C2、C3第20层上的金属通过通孔相连，末端通过第11层的金属和侧面的接地电极相连。