[发明专利]一种小型化高抑制LTCC柱型电感带通滤波器

说明书

本发明公开一种小型化高抑制LTCC柱型电感带通滤波器，包括陶瓷基体、外部输入电极、外部输出电极、外部接地电极；陶瓷基体内部包括四个并联谐振、两个接地极板、五个串联连接电容及一个源‑负载耦合电容。本发明具有小型化、近端抑制高、成本低、批量一致性高、结构新颖等优点。

技术领域

本发明涉及的是滤波器技术领域，具体涉及一种小型化高抑制LTCC柱型电感带通滤波器。

背景技术

随着全球信息化进程的不断加快，通讯行业迎来了迅猛的发展。通讯行业的高速发展以及市场需求的日益加剧，对通讯设备提出了更高的要求。通讯设备的高性能、高集成度、高可靠性、低成本已经成为其未来发展的必然趋势。

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic)技术自上世纪80年代提出以来，在微波无源器件的设计制作上得到了广泛的应用。LTCC技术相较传统薄膜技术其多层结构使模块的集成度更高，尺寸更小；以金、银、铜等高电导率材料作为印刷电路浆料，降低模块功率损耗。LTCC技术具有高Q值，高可靠性等特点，已大量应用于小型化电子设备的制作。

带通滤波器作为通讯设备不可或缺的器件，广泛应用于WLAN、DSTV、Bluetooth、卫星电视、PHS和无绳电话机中。现阶段带通滤波器主要分为两种结构用以实现：其一是通过传统低通滤波器与高通滤波器串联实现，该结构具有通带宽，插损小等优点，但在设计过程中具有结构复杂，寄生耦合现象多，调试困难，生产批量一致性差等难点。其二是通过传统带通滤波器结构，该结构具有抑制高，结构简单等优点，但实际设计的产品通带宽度小，插损较大。

因此如何选择合适的结构，克服现有带通滤波器结构上的瓶颈，实现电气性能优良，生产批量一致性高的LTCC带通滤波器是目前LTCC带通滤波器设计所面对的一个关键问题。

发明内容

本发明提出一种小型化高抑制LTCC柱型电感带通滤波器，旨在解决现有带通滤波器结构选择困难、近端抑制低、生产批量一致性差、调试困难等问题。该滤波器极大降低了电感量，并采用垂直直插式(VIC)电容结构，在相同的面积下大大增加并联谐振电容的电容量，使电感与谐振电容并联形成的并联谐振谐振量大，所设计出的带通滤波器近带抑制更高。同时又通过引入源-负载耦合电容，增加通带近端抑制量。该滤波器内部四个并联谐振采用镜像对称结构，并在陶瓷基体内部顶层增加一层接地层，优化内部布局，降低设计难度，大大减小了滤波器体积，该滤波器体积仅为3.2mm×2.5mm×1.5mm。本发明具体技术方案如下：

一种小型化高抑制LTCC电感柱型带通滤波器，包括陶瓷基体、外部输入电极、外部输出电极、外部接地电极；所述外部输入电极、外部输出电极对称印刷在陶瓷基体左右两侧；所述外部接地电极对称印刷在陶瓷基体前后两侧；所述陶瓷基体内部包括四个并联谐振、两个接地极板、五个串联连接电容及一个源-负载耦合电容C04；所述两个接地极板包括第一接地极板SD1、第二接地极板SD2，其中第二接地极板SD2采用缺陷地结构，包括四个圆形缺陷；所述五个串联连接电容包括输入电容C0、第一串联电容C1、第二串联电容C2、第三串联电容C3、输出电容C4；

所述四个并联谐振呈田字型左右对称分布在陶瓷基体内部，包括由第一电感L1和第一谐振电容C10并联构成的第一并联谐振，由第二电感L2和第二谐振电容C20并联构成的第二并联谐振，由第三电感L3和第三谐振电容C30并联构成的第三并联谐振，由第四电感L4和第四谐振电容C40并联构成的第四并联谐振；所述的第一并联谐振与第二并联谐振间通过第一串联电容C1连接，第二并联谐振与第三并联谐振间通过第二串联电容C2连接，第三并联谐振与第四并联谐振间通过第三串联电容C3连接；

所述陶瓷基体内部共分六层，其中第一层与第五层为第一接地层SD1与第二接地层SD2，其中第二接地层SD2为缺陷地结构，包括四个圆形缺陷，两层接地层均与陶瓷基体外部接地电极相连；