[发明专利]一种新型LTCC双工器

说明书

技术领域

    本发明公开一种新型的低温共烧陶瓷（LTCC）双工器，可应用于移动电话、平板电脑、笔记本、数码相机以及其他支持WLAN传输的通讯设备中。

背景技术

随着无线数据传输技术的快速发展，在移动电话、手提电脑、数码相机以及打印机等设备终端间进行无线数据传输时，对传输速度和可靠性均提出越来越高的要求。WLAN无线传输是目前主要的短距离高速率传输技术。1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，该标准规定WLAN工作频段在2.4-2.4835 GHz，数据传输速率达到11Mbps，传输距离控制在15-45米。同年，IEEE 802.11a标准制定完成，该标准规定WLAN工作频段在5.15-5.825GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo)，传输距离控制在10-100米。2009年，IEEE正式批准802.11n这一新WLAN标准，使用2.4GHz频段和5GHz频段，802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps提高到108Mbps，甚至高达600Mbps。

LTCC 技术可将电阻、电感、电容埋在LTCC 中，形成三维结构，这给设计带来了很大的灵活性。利用这种集成技术，可以大幅度缩小模块的体积，同时这种材料具有高可靠性以及优良的高频特性。

在WLAN双频段系统中，为了将两个频段分离，一个高性能的双工器是很有必要的。双工器是一个三端口元件，将不同频率或频段的信号传送到不同的端口，在多频段通信系统中起着重要作用。请参看附图1，附图1为传统的双工器原理框图，传统的双工器由一个低通滤波器和一个高通滤波器组成，将从天线端（1号端口）接收到的信号根据频率高低输出到2号端口和3号端口输出，由于其工作频段的限制，限制了其使用效果。

发明内容

针对上述提到的现有技术中双工器采用一个低通滤波器和一个高通滤波器组成的缺点，本发明利用 LTCC技术，提出一种应用于WLAN双频段工作系统的小尺寸、高集成、低成本的双工器，本发明双工器采用特殊结构设计，由一个低通滤波器和一个工作于高频段的带通滤波器组成。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种新型LTCC双工器，双工器包括陶瓷本体、设置在陶瓷本体上的外电极和设置在陶瓷本体内设有电路层，所述的陶瓷本体内的电路层包括如下结构：第一微带线R1 采用五层相互平行螺旋线形成，其中，第一层螺旋线呈“Z”字形，第二层螺旋线呈“U”形，第三层螺旋线呈“U”形，第四层螺旋线呈“U”形，第五层螺旋线呈“U”形，第一层螺旋线一端与设置在陶瓷本体外侧的天线端P5连接，第一层螺旋线另一端通过导电柱与第二层螺旋线一端连接，第二层螺旋线另一端通过导电柱与第三层螺旋线一端连接，第三层螺旋线另一端通过导电柱与第四层螺旋线一端连接，第四层螺旋线另一端通过导电柱与第五层螺旋线一端连接，第五层螺旋线另一端与第二微带线R2连接；第二微带线R2采用六层相互平行的螺旋线形成，第二微带线R2内的螺旋线与第一微带线R1内的螺旋线相互平行，第二微带线R2中的第一层螺旋线呈“L”形，第二层螺旋线呈“U”形，第三层螺旋线呈“U”形，第四层螺旋线呈“U”形，第五层螺旋线呈“U”形，第六层螺旋线呈“U”形，第一层螺旋线一端与低频信号端P3连接，另一端通过导电柱与第二层螺旋线一端连接，第二层螺旋线另一端通过导电柱与第三层螺旋线一端连接，第三层螺旋线另一端通过导电柱与第四层螺旋线一端连接，第四层螺旋线另一端通过导电柱与第五层螺旋线一端连接，第五层螺旋线另一端通过导电柱与第六层螺旋线连接，第六层螺旋线直接与第一微带线R1中的第五层螺旋线连接；第一微带线R1和第二微带线R2的连接处通过金属化过孔与第二电容元件C2电连接，第一电容元件C1、第二电容元件C2、第三电容元件C3和第四电容元件C4均呈金属板状，第二电容元件C2与第二接地端P4电连接，，第一电容元件C1和第三电容元件C3布覆在第二电容元件C2之上，第一电容元件C1与设置在陶瓷本体外侧的天线端电连接，第三电容元件C3与设置在陶瓷本体外侧的低频信号端电连接，第二电容元件C2下方设置有平面状接地板，接地板分别与设置在陶瓷本体外侧的接地端电连接，接地板下方布覆有第四电容元件C4，第四电容元件C4与设置在陶瓷本体外侧的低频信号端电连接；第三微带线R3包括四层螺旋线形成，其中，第一层螺旋线呈条形，第二层螺旋线呈“U”形，第三层螺旋线呈“U”形，第四层螺旋线呈“L”形，第一层螺旋线一端与设置在陶瓷本体外侧的接地端连接，另一端通过导电柱与第二层螺旋线一端连接，第二层螺旋线另一端通过导电柱与第三层螺旋线的一端电连接，第三层螺旋线另一端通过导电柱与第四层螺旋线一端电连接，第四层螺旋线另一端与第五电容元件C5的第二层电容金属板电连接；第四微带线R4包括三层螺旋线形成，其中，第一层螺旋线呈“L”形，第二层螺旋线呈“U”形，第三层螺旋线呈“U”形，第一层螺旋线一端与设置在陶瓷本体外侧的接地端电连接，另一端通过导电柱与第二层螺旋线一端电连接，第二层螺旋线另一端与第三层螺旋线一端电连接，第三层螺旋线另一端通过导电柱与构成第八电容元件C8的金属板电连接；第五微带线R5包括两层螺旋线构成，其中，第一层螺旋线呈“U”形，第二层螺旋线呈“U”形，第一层螺旋线一端与设置在陶瓷本体外侧的高频信号端电连接，第一层螺旋线另一端与第二层螺旋线一端连接，第二层螺旋线另一端通过导电柱与构成第六电容元件C6的金属板电连接，第五电容元件C5通过三层夹层电容金属板形成，第一层电容金属板和第三层电容金属板分别与设置在陶瓷本体外侧的天线端电连接，第二层电容金属板延伸出来和布覆在其上层的电容金属板又构成了第六电容元件C6，第七电容元件C7跨接在第五电容元件C5和第六电容元件C6之上，第八电容元件C8采用一块平面金属板，其设置在第六电容元件C6的金属板上方，构成第六电容元件C6的金属板下方设有平面金属板，与构成第六电容元件C6的金属板构成第九电容元件C9，构成第九电容元件C9的金属板与接地板构成第十电容元件C10。