[发明专利]90兆赫兹低插损微型低通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在民用开放频段可以广泛应用于FM（调频）广播、个人移动通讯以及电视信号传输等场合和相应的系统中的微型低通滤波器，具有插入损耗低、体积小、重量轻、可靠性高等优点。 

背景技术

低通滤波器是射频前端部分的重要无源器件。一个好的低通滤波器在带内低插损，在带外高抑制，并且具有陡峭的频率截止特性和尽可能小的体积，特别是整机系统向小型化和轻型化发展的大趋势下，显得更加重要。 

传统的低通滤波器通常采用平面结构，或LC滤波器实现。体积比较大，难以满足射频前端小型化的需求，而且传统的低通滤波器不仅尺寸大，而且调试复杂，且成本高，难以实现大批量、免调试、低成本、高可靠及性能优的需求。 

为了满足通信设备小型化的需求最初的努力只是寻找高介电常数ε_r、高品质因数Q和低的频率温度系数τ_f的微波介质材料，来减少截至谐振器的尺寸，从而获得较小的单个微波器件。 

但是仅仅依靠传统的厚度、薄膜和高温共烧陶瓷工艺技术仍然没有找到一种有效减小尺寸面积的设计方法。 

发明内容

   为了克服上述现有技术中存在的问题， 本发明的目的在于提供一种损耗低、体积小、重量轻、可靠性高、温度性能稳定性好、电性能优异、成品率高、批量电性能一致性好、成本低、实现表面安装（SMD）和自身带屏蔽防电磁干扰的低通微型滤波器。本滤波器采用7阶椭圆滤波器原理，并通过LTCC叠层结构实现等效集总电路模型。集总电感采用垂直螺旋电感，利用通孔实现不同层之间的互联；其中几种电容采用（VIC）结构，这种实现方式能够显著减小滤波器的尺寸。 

实现本发明目的的技术方案是： 

一种90兆赫兹低插损微型低通滤波器包括输入端口Port1，输出端口Port2，其特征在于输入端口Port1和第一级并联谐振单元L1、C1的输入端相连，第一级并联谐振单元L1、C1的输出端与第二级并联谐振单元L2、C2的输入端相连，第二级并联谐振单元L2、C2的输出端和第三级并联谐振单元L3、C3输入端相连，第三级并联谐振单元L3、C3输出端与输出端口Port2相连；输入端口Port1和第一级并联谐振单元L1、C1连接点与地之间有第一接地电容C4，第一级并联谐振单元L1、C1与第二级并联谐振单元L2、C2连接点与地之间有第二接地电容C5，第二级并联谐振单元L2、C2与第三级并联谐振单元L3、C3连接点与地之间有第三接地电容C6，第三级并联谐振单元L3、C3与输出端口Port2连接点与地之间有第四接地电容C7。

所述电感L1、L2、L3采取的是垂直螺旋电感，利用通孔实现不同层之间的互联。 

所述电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7采取的是平板电容结构，其通过不同层之间极板实现。 

所述第2、22、24金属层为金属地面，并且这三层通过侧壁连接在一起； 

本发明与现有技术相比，由于采用了三维立体集成结构和多层低温共烧陶瓷工艺技术实现其结构，则利用空间耦合和分布效应实现电路中的元件，则使其结构非常紧凑，则其显著优点有：（1）损耗低、体积小、重量轻、可靠性高；（2）电性能优异，如:通带插损低、反射损耗小；（3）电性能温度稳定性高；（4）电路实现结构简单；（5）电性能一致性好，可实现大批量生产；（6）成本低；（7）使用安装方便，可以用全自动贴片机安装和焊接；（8）特别适用于FM（调频）广播、个人移动通讯以及电视信号传输等场合，以及对体积、重量、性能、可靠性有苛刻要求的相应系统中。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。 

附图说明

图1是本发明90兆赫兹低插损微型低通滤波器的电原理图。 

图2是本发明90兆赫兹低插损微型低通滤波器的外形及内部结构示意图。 

图3是本发明90兆赫兹低插损微型低通滤波器的金属层结构示意图。 

图4是本发明90兆赫兹低插损微型低通滤波器实施的仿真结果。 

具体实施方式

结合图1、图2，本发明是带有三个零点的七阶椭圆低通滤波器，在此对它的三维实现方式进行描述：