[发明专利]一种基于LTCC工艺的可调滤波器馈电网络

说明书

本发明公开了一种基于LTCC工艺的可调滤波器馈电网络，其包括分为五层的陶瓷介质基板、五层金属地板、一对输入输出馈线、四款带状线滤波器、四对基片集成同轴线、8块PIN二极管以及直流偏置电路；顶层为50欧姆输入输出馈线，以及加载PIN二极管的选频开关分支电路（选频支路），采用微带传输线结构；顶层微带传输线结构以下内埋四款带通滤波器，分别分布于四层陶瓷介质基板中，每层陶瓷介质基板由金属地分隔，采用带状传输线结构；四款带通滤波器均为二阶滤波器，谐振器均采用半波长矩形开环结构；顶层微带传输线结构通过基片集成同轴线与下层带状传输线结构相连，实现射频信号的垂直传输。

技术领域

本发明涉及微波电路技术领域，具体地说，是一种基于LTCC工艺的可调滤波器馈电网络。

背景技术

随着时代的发展，人们对于通信技术的要求也不断提高，现代无线技术尤其是移动通信技术的不断迭代使得新的通信标准层出不穷，频谱资源日益紧张，多制式通信系统正逐渐成为提供通信服务的主要解决方案。滤波器作为无线通信系统中的关键器件，其可重构性已成为国际学术领域研究的前沿与热点。调研已有文献，可以发现当前实现滤波器可重构最普遍的方法是在谐振器上加载电调变容二级管，调节谐振器电长度，以实现中心频率可调。这些研究的测试结果均在实验室条件下获得，可以对用于控制变容二极管状态的直流偏置电压实现精准控制。然而在实际的工业设计中，这样完备的外围条件很难提供，可重构效果难以保障，出现滤波器性能恶化等现象，导致应用受限。

同时，制造工艺的不断发展为射频电路的设计提供了强大的支持，其中低温共烧陶瓷工艺(low temperature co-fired ceramic，简称LTCC)因其多层电极制作技术，可实现电路的三维立体设计，在微波电路领域受到越来越多的关注。

因此，如何充分利用LTCC工艺的优势，通过合理布局，使得可调滤波网络的集成度高且性能稳定，以够满足现代射频通信系统需求，已成为一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于设计一种基于LTCC工艺的可调滤波器馈电网络，充分利用LTCC工艺优势，采用合理的布局而得，为一种具有低损耗、高集成度且性能稳定的可调滤波器馈电网络，以便满足现代射频通信系统需求。

本发明通过下述技术方案实现：一种基于LTCC工艺的可调滤波器馈电网络，设置有采用微带传输线或带状传输线的多层陶瓷介质基板，附着在陶瓷介质基板上的带通滤波器、输入输出电极、选频支路及直流偏置电路，用于进行微带传输线和带状传输线之间连接的基片集成同轴线。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述陶瓷介质基板共5层且呈上下层叠分布，不同层间由金属地板层分隔；陶瓷介质基板的顶层为微带传输线结构，且用于设置50欧姆的输入输出电极(亦称为输入输出馈线)和4组选频支路；陶瓷介质基板的下四层为带状传输线结构，所述带通滤波器共4款且分别设置在陶瓷介质基板的下四层内，优选的，50欧姆的输入输出馈线与4组选频支路连接且印刷于陶瓷介质基板的顶层上，4款带通滤波器皆分别内埋于陶瓷介质基板的下四层中，陶瓷介质基板的5层之间通过金属底板层进行分隔，且陶瓷介质基板的每一层厚度相同。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：4款所述带通滤波器皆为采用开路半波长开口矩形环谐振器的2阶带通滤波器。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述微带传输线通过基片集成同轴线与陶瓷介质基板内部的所述带状传输线连接，实现射频信号的垂直传输。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述基片集成同轴线包括一根内芯和9根呈圆周分布的外围金属柱，内芯连接微带传输线与带状传输线，外围金属柱连接金属地板层。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：每组所述选频支路中串联有两块PIN二极管，且通过贴装于顶层的陶瓷介质基板上的电阻与所述直流偏置电路相连接。