微型LTCC雙頻濾波器的研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的高速發(fā)展，在一個(gè)通信系統(tǒng)里能夠同時(shí)兼容多個(gè)通信制式的多頻通信系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們的重視，多頻通信系統(tǒng)中又以雙頻通信系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。作為雙頻通信系統(tǒng)中關(guān)鍵器件的雙頻段帶通濾波器(本文簡(jiǎn)稱雙頻濾波器)，廣泛應(yīng)用于WLAN(無(wú)線局域網(wǎng))以及雙頻便攜式電話中，其性能優(yōu)劣和體積大小直接影響著整個(gè)雙頻通信系統(tǒng)的性能和體積。射頻無(wú)源器件由于其固有特性，在系統(tǒng)中所占的體積較大，而采用平面集成技術(shù)縮小的體積又遠(yuǎn)不能滿足工程需求

2、，先進(jìn)的LTCC(低溫共燒陶瓷)技術(shù)是采用多層立體三維結(jié)構(gòu)的集成技術(shù)，使射頻無(wú)源器件體積小、性能優(yōu)、成本低成為可能。本文針對(duì)微型LTCC雙頻濾波器進(jìn)行研究。
　　 研究雙頻濾波器的論文較多，但一般都是采用平面集成技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種雙頻濾波器的結(jié)構(gòu)，與三維立體集成結(jié)構(gòu)相比體積比較大，難以滿足當(dāng)前雙頻通信系統(tǒng)微型化的需求。采用先進(jìn)的LTCC技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙頻濾波器微型化的問題越來(lái)越受到人們的關(guān)注，但這種電性能要求的電路拓?fù)浜凸こ虒?shí)現(xiàn)與微波無(wú)源

3、器件集成的高復(fù)雜性和LTCC器件的電路高密度特點(diǎn)密切有關(guān)，這也是這項(xiàng)研究的難點(diǎn)和所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
　　 本文根據(jù)雙頻濾波器兩個(gè)通帶之間相互影響的特點(diǎn)，引入了由兩個(gè)電感和兩個(gè)電容構(gòu)成的簡(jiǎn)單匹配網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)新性地將集總參數(shù)元件實(shí)現(xiàn)的匹配網(wǎng)絡(luò)和分布式的帶狀線濾波器有效結(jié)合，在同一個(gè)微型LTCC模塊中實(shí)現(xiàn)雙頻微型微波濾波器，并依靠基本理論指導(dǎo)，通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整和體積壓縮進(jìn)行多次優(yōu)化設(shè)計(jì)，使之僅占一個(gè)無(wú)源器件的體積，實(shí)現(xiàn)雙頻濾波器的功能。采

4、用這種設(shè)計(jì)思路成功設(shè)計(jì)了兩款微型LTCC雙頻濾波器：一款是應(yīng)用于WLAN的2.4GHz/5.2GHz頻段的LTCC雙頻濾波器，第一通帶為2.35GHz-2.55GHz，第二通帶為5GHz-5.4GHz，體積僅僅為2.5mm×5mm×2.2mm；另一款為中心頻率在715MHz/1680MHz，兩個(gè)通帶相對(duì)帶寬都為4％左右的雙頻窄帶濾波器，體積為3.2mm×7mm×2.8mm。作為設(shè)計(jì)的延伸部分，又探討并設(shè)計(jì)了一款頻率為4GHz/7GHz左

5、右，采用LC型濾波器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的LTCC雙頻窄帶濾波器和一款頻率為1.3GHz/2.4GHz左右，采用結(jié)合LC型，帶狀線型兩種濾波器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的混合式LTCC雙頻濾波器。
　　 本文針對(duì)LTCC雙頻濾波器邊帶陡峭，帶內(nèi)插損小、駐波好，兩個(gè)通帶相互隔離以及高集成度，小體積，高性能，低成本的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，研究采用交叉耦合形成零點(diǎn)加強(qiáng)阻帶衰減以及增大兩個(gè)通帶之間的隔離度，并對(duì)LTCC雙頻濾波器的匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行探討，解決LTCC雙頻濾波器中兩個(gè)分