CN201845844U - 双传输零点叠层带通滤波器 - Google Patents
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Abstract
一种双传输零点叠层带通滤波器，滤波器包括基体、设置在基体外的两个输入输出端口、接地端口和设置在基体内的电路层，所述的电路层包括上下两个接地屏蔽层，两个接地屏蔽层分别与接地端口电连接，两个接地屏蔽层之间设有一层抽头微带线层，抽头微带线层内设有两条抽头微带线，两条抽头微带线的方向相反，且每条抽头微带线通过一条抽头线与一个输入输出端口电连接，抽头微带线层上下分别设有一层以上的耦合微带线层，每个耦合微带线层内设有两条耦合微带线，两条耦合微带线的方向相反，各层耦合微带线层和抽头微带线层内的微带线层叠设置，相邻层之间的微带线方向相反。本实用新型有效地降低了工艺难度，提高了生产效率，提高产品可靠性和合格率。
Description
技术领域
本实用新型公开一种带通滤波器，尤其涉及采用低温陶瓷共烧技术(即LowTemperature Co-fired Ceramic，简称LTCC)设计和制造的双传输零点叠层带通滤波器。
背景技术
近年来，由于移动通信产品的市场需求大增，使得无线通信的发展更为迅速。在众多无线通信标准中，最引人注目的是IEEE 802.11无线局域网(WLAN)协议。该协议制定于1997年，其不仅提供无线通信上许多前所未有的功能，而且提供可令各种不同品牌的无线通信产品得以相互沟通的解决方案。该协议的制定无疑为无线通信发展开启了一座新的里程碑。IEEE 802.11b/g为当前较常用的标准，其工作频率为2.45GHz。
同时，带通滤波器是移动通信产品中不可或缺的元件。性能好的带通滤波器具有通带内低插损，通带外高抑制的特点，通带与截止频率的跳变应当尽可能陡峭。在IEEE 802.11b/g产品的射频模块中，部分组件在邻近通带(2.45GHz)的两侧，仍具有产生或接收不必要信号(噪声)的能力。此噪声容易对通信产品产生许多负面的影响。对产品的外部会产生电磁干扰，对产品的内部则会造成接收/发射的信号质量不佳，产品的性能因此大受影响。
此外，随着通信系统的快速发展，射频器件越来越向小型化，高性能，低成本，集成多层电路的方向发展。现有技术中的带通滤波器的体积较大，越来越不能满足人们日益追求小型化的需求。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的现有技术中射频器件体型较大的缺点，本实用新型提出一种双传输零点叠层带通滤波器，产生两个传输零点以有效抑制通带外的噪声，且具有较小的体积。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种双传输零点叠层带通滤波器，滤波器包括基体、设置在基体外的两个输入输出端口、接地端口和设置在基体内的电路层，所述的电路层包括上下两个接地屏蔽层，两个接地屏蔽层分别与接地端口电连接，两个接地屏蔽层之间设有一层抽头微带线层，抽头微带线层内设有两条抽头微带线，两条抽头微带线的方向相反，且每条抽头微带线通过一条抽头线与一个输入输出端口电连接，抽头微带线层上下分别设有一层以上的耦合微带线层，每个耦合微带线层内设有两条耦合微带线，两条耦合微带线的方向相反，各层耦合微带线层和抽头微带线层内的微带线层叠设置，相邻层之间的微带线方向相反。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的耦合微带线层在抽头微带线层上下设置的层数相同。
所述的耦合微带线层在抽头微带线层上下各设置有两层。
所述的每个接地屏蔽层上开有两个“工”字形的缝隙，两个“工”字形的缝隙对称分布。
所述的接地端口设有两个，两个接地端口在基体外侧对称分布。
所述的基体外侧设有标示点。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用平面设计，利用多层耦合微带线构成滤波器的谐振体，各个谐振体位于同一平面，无需通孔，采用多层叠合技术，设计和制造出高性能的带通滤波器，有效地降低了工艺难度，提高了生产效率，提高产品可靠性和合格率。本实用新型不同微带线层之间的微带线存在很强的容性耦合，有效地减小了谐振体的体积。本实用新型打破了谐振体同向平行放置的常规思维，通过采用非对称的馈入方式产生两个传输零点，有效抑制通带外噪声。另外，可以通过调节抽头式输入和输出端位置来调节滤波器的频率响应。
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型外观结构示意图。
图2为本实用新型内部结构立体示意图。
图3为本实用新型第一层和第七层的接地屏蔽层。
图4为本实用新型第二层和第六层的平面结构示意图。
图5为本实用新型第三层和第五层的平面结构示意图。
图6为本实用新型第四层的平面结构示意图。
图7为本实用新型的频率特性曲线图。
图8为本实用新型的等效电路图。
图中，1-上接地屏蔽层，2-第一耦合微带线，3-第二耦合微带线，4-第一抽头微带线，5-第三耦合微带线，6-第四耦合微带线，7-下接地屏蔽层，8-第五耦合微带线，9-第六耦合微带线，10-第二抽头微带线，11-第七耦合微带线，12-第八耦合微带线，13-第一输入输出端口，14-第二输入输出端口，15-第一接地端口，16-第二接地端口，17-标示点，18-基体。
具体实施方式
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
低温陶瓷共烧技术(即LTCC)是指在温度低于1000℃，可以采用高导电率的金、银、铜等金属作为导电介质，所有的电路被层叠在一起进行一次性烧结，这样做不但节省了时间，降低了成本，而且电介质不易氧化，不需要电镀保护，大幅度的减小了电路的尺寸。
请参看附图1，本实用新型主要包括基体18，基体18左右两端分别为第一输入输出端口13和第二输入输出端口14，基体18前后两侧分别为第一接地端口15和第二接地端口16，本实施例中，第一输入输出端口13、第二输入输出端口14以及第一接地端口15和第二接地端口16采用导电浆料印刷以及进行电镀上锡。为了保证产品具有良好的焊接性，电极需要翻边，即第一输入输出端口13、第二输入输出端口14以及第一接地端口15和第二接地端口16高出基体18的上表面和下表面。本实施例中，基体18外侧还设有标示点17，用于识别本实用新型的正反和前后，本实施例中，标示点17采用特殊颜色的釉料印刷并与基体18一起共烧成型。
基体18内设有电路层，请参看附图2，本实用新型内设有上接地屏蔽层1和下接地屏蔽层7，上接地屏蔽层1和下接地屏蔽层7均为金属平板导体，且均通过两个矩形突出端与本实用新型的第一接地端口15和第二接地端口16电连接，形成系统地，并给本实用新型提供一种参考平面。本实施例中，上接地屏蔽层1和下接地屏蔽层7利用丝网印刷技术印制在陶瓷介质基体18上。本实施例中，上接地屏蔽层1和下接地屏蔽层7上分别开有两个“工”字形的缝隙，构成有缺失的地。通过调节“工”字形缝隙的尺寸，可以有效地改善本实用新型的插入损耗、带外抑制等特性。
本实施例中，上接地屏蔽层1和下接地屏蔽层7之间设有微带线层形成的谐振体。本实施例中，上接地屏蔽层1和下接地屏蔽层7之间共设有五层微带线层，其中，微带线层包括抽头微带线和耦合微带线，二者统称为微带线。五层微带线层中的中间一层为抽头微带线层，请参看附图6，抽头微带线层中设有两个抽头微带线，分别为第一抽头微带线4和第二抽头微带线10，第一抽头微带线4和第二抽头微带线10位于同一平面内，且相互平行，第一抽头微带线4通过抽头线与第二输入输出端口14电连接，第二抽头微带线10通过抽头线与第一输入输出端口13电连接，本实施例中两个抽头线采用了不对称的馈入方式，引入了两个传输零点。本实施例中，第一抽头微带线4和第二抽头微带线10都包括一长一短两个金属片，以图中显示的两个金属片的排布方向为方向，本实施例中，第一抽头微带线4和第二抽头微带线10的方向相反。本实施例中，抽头微带线层上下分别设有一层耦合微带线层，请参看附图5，本实施例中，抽头微带线层上下的耦合微带线层结构相同，其都两个耦合微带线，每个耦合微带线都包括一长一短两个金属片，以图中显示的两个金属片的排布方向为方向，本实施例中，每层耦合微带线层中的两个耦合微带线的方向相反。其中，抽头微带线层上面一层的耦合微带线层中的两个耦合微带线分别为第二耦合微带线3和第七耦合微带线11，第二耦合微带线3和第七耦合微带线11位于同一平面内，且相互平行。抽头微带线层下面一层的耦合微带线层中的两个耦合微带线分别为第三耦合微带线5和第六耦合微带线9，第三耦合微带线5和第六耦合微带线9位于同一平面内，且相互平行。抽头微带线层上层耦合微带线层上面还设有一层耦合微带线层，为最上层耦合微带线层；抽头微带线层下层耦合微带线层下面还设有一层耦合微带线层，为最下层耦合微带线层。请参看附图4，本实施例中，最上层耦合微带线层和最下层耦合微带线层结构相同，其都两个耦合微带线，每个耦合微带线都包括一长一短两个金属片，以图中显示的两个金属片的排布方向为方向，本实施例中，每层耦合微带线层中的两个耦合微带线的方向相反。其中，最上层耦合微带线层中的两个耦合微带线分别为第一耦合微带线2和第八耦合微带线12，第一耦合微带线2和第八耦合微带线12位于同一平面内，且相互平行。最下层耦合微带线层中的两个耦合微带线分别为第四耦合微带线6和第五耦合微带线8，第四耦合微带线6和第五耦合微带线8位于同一平面内，且相互平行。本实施例中，各层微带线层之间的微带线层叠放置，相邻层之间的微带线方向相反。其中，第一耦合微带线2、第二耦合微带线3、第一抽头微带线4、第三耦合微带线5和第四耦合微带线6一起构成第一谐振体，第五耦合微带线8、第六耦合微带线9、第二抽头微带线10、第七耦合微带线11和第八耦合微带线12一起构成第二谐振体。本实用新型中，微带线的线宽Ws，线长Ls，不同层之间的微带线的垂直距离ds，以及不同层微带线重叠部分的长度，一起决定了谐振体的谐振频率。
请参看附图7，本实用新型的散射参数(S-Parameters)曲线，包括回波损耗曲线(S11)和插入损耗曲线(S12)。从图中可以看出，通带外有两个传输零点，增加了滤波器的带外抑制，提高了滤波器的性能。
图8是本实用新型的等效电路图，包含两个耦合微带线谐振体，并经由抽头线连接到输入输出端口。
本实用新型采用平面设计，利用多层耦合微带线构成滤波器的谐振体，各个谐振体位于同一平面，无需通孔，采用多层叠合技术，设计和制造出高性能的带通滤波器，有效地降低了工艺难度，提高了生产效率，提高产品可靠性和合格率。本实用新型不同微带线层之间的微带线存在很强的容性耦合，有效地减小了谐振体的体积。本实用新型打破了谐振体同向平行放置的常规思维，通过采用非对称的馈入方式产生两个传输零点，有效抑制通带外噪声。另外，可以通过调节抽头式输入和输出端位置来调节滤波器的频率响应。
Claims (6)
1.一种双传输零点叠层带通滤波器，其特征是：所述的滤波器包括基体、设置在基体外的两个输入输出端口、接地端口和设置在基体内的电路层，所述的电路层包括上下两个接地屏蔽层，两个接地屏蔽层分别与接地端口电连接，两个接地屏蔽层之间设有一层抽头微带线层，抽头微带线层内设有两条抽头微带线，两条抽头微带线的方向相反，且每条抽头微带线通过一条抽头线与一个输入输出端口电连接，抽头微带线层上下分别设有一层以上的耦合微带线层，每个耦合微带线层内设有两条耦合微带线，两条耦合微带线的方向相反，各层耦合微带线层和抽头微带线层内的微带线层叠设置，相邻层之间的微带线方向相反。
2.根据权利要求1所述的双传输零点叠层带通滤波器，其特征是：所述的耦合微带线层在抽头微带线层上下设置的层数相同。
3.根据权利要求2所述的双传输零点叠层带通滤波器，其特征是：所述的耦合微带线层在抽头微带线层上下各设置有两层。
4.根据权利要求1所述的双传输零点叠层带通滤波器，其特征是：所述的每个接地屏蔽层上开有两个“工”字形的缝隙，两个“工”字形的缝隙对称分布。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的双传输零点叠层带通滤波器，其特征是：所述的接地端口设有两个，两个接地端口在基体外侧对称分布。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的双传输零点叠层带通滤波器，其特征是：所述的基体外侧设有标示点。
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