[发明专利]一种具有宽上阻带和非正交反馈的双模式LTCC带通滤波器

说明书

技术领域

本发明属于基本电气元件技术领域，涉及一种具有宽上阻带和非正交反馈的双模式LTCC带通滤波器。

背景技术

尺寸紧凑、具备高效的带外杂散抑制和良好的通带性能的带通滤波器(BPF，Band-Pass Filter)在现代通信系统(例如雷达，卫星和移动应用)中是有广泛需求的。由于滤波器的谐振器的数量减少了一半，所以近年提出的双模式带通滤波器已经引起了很大的关注，双模式带通滤波器与单模滤波器相比尺寸进一步减小。

然而，使用具有一个波长或半波长的谐振器的双模式带通滤波器在频率2f_o,3f_o,4f_o处具有寄生通带，其中f_o是双模式带通滤波器的中心频率，而现代的灵敏接收机要抑制带外干扰就需要更宽的阻带。因此，需要具有宽上阻带的双模式带通滤波器。此外，大多数双模式滤波器使用正交反馈的输入/输出(I/O)端口来激励出两个简并模式，这会导致与其他组件连接时布局变得困难。

近来，低温共烧陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramic)被认为是能够减小电路尺寸和提高性能的多层封装技术。LTCC在电路尺寸、功能、性能以及成本等多方面具有平面电路所不具有的优势，也帮助微波设计人员解决了多功能单片集成、混合信号单片集成、电路小型化等一系列难题。同时在重量和体积上相比传统平面混合集成电路降低了一个数量级，极大地提高了电路在Z方向上的垂直集成水平，是目前能最大限度地发挥高集成度，实现电路小型化、高可靠性、高性能的最有效途径之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提出一种具有宽上阻带和非正交反馈的双模式LTCC带通滤波器结构。本发明在2层LTCC基板中实现了宽上阻带和非正交I/O反馈的双模带通滤波器。宽上阻带通过使用具有阶梯型阻抗的宽边并联耦合线来实现。谐振特性用奇偶模等效电路法进行分析。实现了对频率2f_o达到40dB的抑制以及对频率2.4f_o达到20dB的抑制。非正交反馈与双模式让滤波器减小尺寸的同时与其他组件连接时更易于布局。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是一种具有宽上阻带和非正交反馈的双模式LTCC带通滤波器，分布于顶层LTCC基板和底层LTCC基板与空气接触部分的金属为微带线，2层基板通过金属带状线相连，微带线在两个I/O端口旁呈阶梯式形状，形成实现宽上阻带的宽边并联耦合线，双层的宽边并联耦合线构成方形环谐振器。

进一步，上述具有宽上阻带和非正交反馈的双模式LTCC带通滤波器，其特征在于垂直方向的微带线和水平方向的带状线具有相同的长度L。

作为优选，上述端口部分微带线的特性阻抗为50Ω。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1，本发明使用具有阶梯型阻抗的宽边并联耦合线来实现宽上阻带，实现了对二次谐波(2f_o)40dB的抑制以及对频率2.4f_o达到20dB的抑制。

2，为了加强电容耦合实现11％的相对带宽，方形环谐振器由双层的宽边并联耦合线构成。双层结构不仅可以实现高耦合电容，而且还可以使用垂直宽边耦合线代替平面边缘耦合线来减小尺寸。宽上阻带通过I/O端口旁的阶梯式阻抗微带线实现。

3，由于大多数双模式滤波器使用正交反馈的输入/输出(I/O)端口来激励出两个简并模式，这导致与其他组件连接时的布局困难，本发明通过非正交反馈解决了这个问题，同时双模式带通滤波器与单模滤波器相比尺寸更小。

附图说明

图1为本发明的三维结构图和平面结构图。

图2为本发明的奇偶模等效电路图。

图3为本发明的成品率分析图。

图4为本发明的仿真结果和测量结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。