[发明专利]一种电容电感嵌套结构小型化谐振器

说明书

本发明是一种电容电感嵌套结构小型化谐振器，其共分为9层，并采用低温共烧陶瓷作为基底；谐振器采用电容、电感并联结构，外围是三维多层螺旋电感，螺旋电感内部是垂直叉指电容，三维螺旋电感与所述垂直叉指电容连接；谐振器相对的两个侧面分别设有端口，电感和电感设置在两个端口之间且电容被埋置在电感内部。本发明具有尺寸小、集成度高、可靠性高和耐高温的特点；同时实现了构成谐振器所需的大参数电感和大参数电容，高Q值并具有良好频率选择特性，可以被应用于具有良好频率选择特性的LTCC高性能集总参数滤波器、耦合器等器件的小型化设计中。

技术领域

本发明涉及属于电子器件技术领域，具体的说是涉及一种电容电感嵌套结构小型化谐振器。

背景技术

谐振器是指产生谐振频率的电子元件，常用的分为石英晶体谐振器和陶瓷谐振器,石英晶体谐振器的频率精度要高于陶瓷谐振器，但成本也比陶瓷谐振器高，谐振器主要起选频的作用，所有电子产品涉及频率的发射和接收都需要谐振器。随着谐振器的快速发展，对于谐振器提出了集成化、微型化、低功耗、高性能、低成本等新的要求。因此如何缩小谐振器体积，提高其Q值并减小其损耗，成为目前谐振器领域需要解决的技术问题。

CN108347229A公开了一种具有高性能电容、电感的LTCC正交型耦合器，耦合器采用的拓扑结构由杂散抑制型垂直叉指电容和八边形三维螺旋电感构成，拓扑结构设置有四个端口，杂散抑制型垂直叉指电容与所述八边形三维螺旋电感之间通过微带线连接，虽然该实现了一定程度上的小兴化，但其并没有最大化的利用给空间，无法高度集成且其小型化程度不高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种电容电感嵌套结构的小型化谐振器，该谐振器能有效的缩小谐振器的体积、提高Q值，实现了谐振器的小型化和高度集成。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种电容电感嵌套结构小型化谐振器，一种电容、电感嵌套结构小型化谐振器，谐振器分为9层，并采用低温共烧陶瓷(LTCC)作为基底，采用电容电感并联结构，外围是三维多层螺旋电感，螺旋电感内部是多层垂直叉指电容，所述三维螺旋电感与所述垂直叉指电容之间通过微带线和带状线连接，在所述谐振器相对的两个侧面中间分别设置有第一端口和第二端口且所述电感和所述电容设置在所述第一端口和第二端口之间，且所述电容被埋置在所述电感内部，所述电感和电容的左端在顶部通过微带线结构与第一端口相连接，电感和电容的右端在底部通过微带线结构与第二端口相连接。

本发明的进一步改进在于：电感为8.5圈方形三维螺旋结构，电感的两端分别与第一端口和第二端口相连接，所述第一端口和所述第二端口的两侧分别设置有用于连接的过孔，所述第一端口一侧的过孔分别连接电感的第四层到第五层、第八层到第九层，所述第一端口另一侧的过孔分别连接电感的第一层到第二层、第五层到第六层，所述第二端口一侧的过孔连接电感的第二层到第三层、第六层到第七层，所述第二端口另一侧的过孔连接电感的第三层到第四层、第七层到第八层，使得整个电感由一根完整高阻抗线和过孔构成。

本发明的进一步改进在于：电容被设计成8层矩形结构，具有八节方形叉指，每节叉指分别位于第1、2、3、4、5、6、7、8层，所述电容的两端分别与第一端口和第二端口相连接，所述第一端口通过垂直过孔连接第一层电容叉指、第三层电容叉指、第五层电容叉指、第七层电容叉指的一端，所述第二端口通过垂直过孔连接第二层、第四层电容叉指、第六层电容叉指、第八层电容叉指的一端。

本发明的进一步改进在于：电感采用0.2mm宽的高阻抗线螺旋形成且每相邻两层的高阻抗线之间填充LTCC材料。

本发明的进一步改进在于：所述基底为低温共烧陶瓷(LTCC)基底，Ferro-A6M烧制后的基底的厚度为0.1mm，介电常数为5.9。耗角正切为0.002，最终电磁优化后的参数为：

r_via＝0.2mm， r_pad＝0.3mm。