CN102509818A

CN102509818A - 一种超宽带微型滤波器

Info

Publication number: CN102509818A
Application number: CN2011103317310A
Authority: CN
Inventors: 戴永胜; 冯媛; 左同生; 孙宏途; 汉敏; 尹洪浩; 李平; 谢秋月; 韩群飞
Original assignee: Wuxi Nanligong Technology Development Co Ltd
Current assignee: Wuxi Nanligong Technology Development Co Ltd
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明涉及一种超宽带微型滤波器，包括适用于表面贴装的输入/输出接口；采用分布参数带状线实现；输入和输出电感，上述结构均采用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现。本发明具有频率覆盖广、插损小、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、相位频率特性线性度好、温度稳定性好、电性能批量一致性好、成本低、可大批量生产等优点，特别适用于雷达、通信、箭载、机载、弹载、宇宙飞船、单兵移动通信终端等无线通信手持和便携终端产品中，以及对体积、重量、电性能及可靠性等有苛刻要求的相应频段系统中。

Description

一种超宽带微型滤波器

技术领域

本发明涉及一种滤波器，特别是一种超宽带微型滤波器。

背景技术

随着微波毫米波通信、雷达等系统的发展，尤其是移动手持式无线通信终端、单兵卫星移动通信终端、军用与民用多模多路通信系统终端、机载、弹载、宇航通信系统中微波毫米波通信模块的不断小型化，带通滤波器作为相应波段接收和发射支路中的关键电子部件，超宽带微型滤波器是其一个重要的发展方向。描述这种部件性能的主要技术指标有：通带工作频率范围、阻带频率范围、通带输入/输出电压驻波比、通带插入损耗、阻带衰减、形状因子、插入相移和时延频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。用常规方法设计的滤波器，如发夹型滤波器结构、谐振腔滤波器结构和同轴线滤波器结构等均存在体积和插入损耗较大的缺点，对于要求苛刻的应用场合往往无法使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定、相位频率特性线性变化的超宽带低损耗微型微波带通滤波器。

实现本发明目的的技术方案是：一种超宽带微型滤波器，包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口、第一输入电容、第二电感、第三电容、第四电感、第五输出电容、表面贴装的50欧姆阻抗输出端口和接地端，输入端口与第一输入电容连接，输出端口与第五输出电容连接，第一输入电容的另一端分别和第二电感的一端与第三电容的一端连接；第二电感的另一端接地，第三电容的另一端分别和第四电感的一端与第五输出电容的一端连接；第四电感的另一端接地，第五输出电容的另一端与输出端口的一端连接，输出端口的另一端输出信号。

与现有技术相比，由于本发明采用低损耗低温共烧陶瓷材料和三维立体集成，所带来的显著优点是：（1）通带内损耗低、带外抑制高；（2）超宽带；（3）体积小、重量轻、可靠性高；（4）电性能优异，相位频率特性线性变化；（5）电性能温度稳定性高；（6）电路实现结构简单；（7）电性能一致性好，可实现大批量生产；（8）成本低；（9）使用安装方便，可以使用全自动贴片机安装和焊接；（10）特别适用于火箭、机载、弹载、宇宙飞船、单兵移动通信终端等无线通信手持终端中，以及对体积、重量、性能、可靠性有苛刻要求的通信系统中。

附图说明

图1是本发明一种超宽带微型滤波器的电原理图。

图2是本发明一种超宽带微型滤波器的外形及内部结构示意图。

图3是本发明一种超宽带微型滤波器的实际电原理图。

图4是本发明一种超宽带微型滤波器三维全波仿真性能曲线。

图5是本发明一种超宽带微型滤波器实物说明图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1、图2，本发明是一种超宽带微型滤波器，该超宽带微型滤波器包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1、第一输入电容C1、第五输出电容C5，表面安装的50欧姆阻抗输出端口P2和接地端，输入端口P1与第一输入电容C1连接，输出端口P2与第五输出电容C5连接，该第一输入电容C1的另一端分别和第二电感L2的一端与第三电容C3的一端连接；第二电感L2的另一端接地，第三电容C3 的另一端分别和第四电感L4的一端与第五输出电容C5的一端连接；第四电感L4的另一端接地，第五输出电容C5的另一端与输出端口P2的一端连接，输出端口P2的另一端输出信号。

结合图2，本发明超宽带微型滤波器，输入端口P1、第一输入电容C1、第二电感L2、第三电容C3、第四电感L4、第五输出电容C5、输出端口P2和接地端均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其中第一输入电容C1、第二电感L2、第三电容C3、第四电感L4、第五输出电容C5均采用分布参数的带状线实现。

本发明超宽带微型滤波器，结合图1、图3，其工作原理简述如下：一种超宽带微型滤波器的基本模型是一个高通滤波器，当输入的宽频带微波信号经输入端口P1通过输入电容C1，此时细长的输入电容C1产生电感效应，实现输入电容C1与寄生电感L11串联；信号经过滤波后一部分经过接地电感L2和其产生的寄生电容C22并联后接地；另一部分经过电感C3，细长的电容C3产生电感效应，上级信号经过电容C3与产生的寄生电感L33的串联后，一部分信号经过有电感L4与其电容效应产生的并联电容C44后接地；另一部分信号通过细长的输出电容C5与其电感效应产生的寄生电感L55后的信号到达通过表面贴装的50欧姆阻抗输出端口P2的另一端输出，从而实现一种基于最佳分布式高通设计超宽带带通滤波功能。

一种超宽带微型滤波器由于是采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其低温共烧陶瓷材料和金属图形在大约900℃温度下烧结而成，所以具有非常高的可靠性和温度稳定性，由于结构采用三维立体集成和多层折叠结构以及外表面金属屏蔽实现接地和封装，从而使体积大幅减小。

结合图4、图5一种超宽带微型滤波器实施体积为3.2mm×1.6mm×1.1mm 。该滤波器带宽为8400MHz，仿真滤波器通带内插入损耗均小于3分贝，低阻带抑制优于-30分贝，高阻带抑制优于-25分贝，具有良好的滤波器性能。

Claims

1.一种超宽带微型滤波器，其特征在于：包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口（P1）、第一输入电容（C1）、第二电感（L2）、第三电容（C3）、第四电感（L4）、第五输出电容（C5）和表面贴装的50欧姆阻抗输出端口（P2）；表面安装的50欧姆阻抗输入端口（P1）的一端接输入信号，输入端口（P1）的另一端接第一输入电容（C1）的一端，第一输入电容（C1）的另一端分别与第二电感(L2)的一端和第三电容（C3）的一端连接；第二电感（L2）的另一端接地，第三电容(C3) 的另一端分别与第四电感（L4）的一端和第五输出电容（C5）的一端连接；第四电感（L4）的另一端接地，第五输出电容（C5）的另一端与输出端口（P2）的一端连接，输出端口（P2）的另一端输出信号。

2.根据权利要求1所述的一种超宽带微型滤波器，其特征在于：输入端口（P1）、第一输入电容（C1）、第二电感（L2）、第三电容（C3）、第四电感（L4）、第五输出电容（C5）、输出端口（P2）和接地端均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其中第一输入电容（C1）、第二电感（L2）、第三电容（C3）、第四电感（L4）、第五输出电容（C5）均采用分布参数的带状线实现。