[发明专利]一种宽带带通滤波器结构

说明书

技术领域

本发明属于微波领域，具体涉及一种小型化并且滤波性能优异的新型结构。 

背景技术

带通滤波器是射频微波电路中非常重要的一种元件，带通滤波器的主要功能是为频谱中选取出所需频段的信号，除此之外并针对通带外的干扰信号提供适当的衰减量。在系统之中，滤波器的位置通常在天线之后，且在低噪声放大器之前，故一个良好的带通滤波器必须具备有在同带内低插入损耗，在通带外则具备足够的衰减量等特性。 

在射频领域，滤波器多利用金属导线制作。由于射频滤波器中的金属导线有时长达数十毫米，若将滤波器仍制作在一个平面上，则其体积将会相当大，不利用滤波器与其它电器元件集成。因此，传统的高频平面滤波器在已经不再实用。近年来，无线通讯领域的快速发展要求射频微波带通滤波器要有更小的体积、更高的性能、更轻的重量和更低的成本。用传统的加工制作方法：首先，带通滤波器很难做到较宽的相对带宽；其次，滤波器占据的面积很大，不能满足射频前端器件小型化的要求；第三，加工成本比较昂贵。因此，人们利用将平面结构立体化的思想，将原本在平面电路占大量面积的元件堆叠在三维立体结构中，从而使滤波器在极小的面积下实现。使用LTCC 技术，可实现电路立体化、三维结构的要求，而且陶瓷元件有良好的特性，可以满足目前市场对小型化、低成本、高性能的要求。 

发明内容

本发明提供一种基于LTCC技术的宽带带通滤波器结构。 

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种宽带带通滤波器结构，该带通滤波器结构整体是一个陶瓷体，周围为金属外壳，金属外壳内部共有五层电介质层，层与层之间均填充陶瓷介质材料；该带通滤波器结构包括第一电感的上层线圈、第一电感的下层线圈、第二电感的上层线圈、第二电感的下层线圈、第三电感的上层线圈、第三电感的下层线圈、第四电感的上层线圈、第四电感的下层线圈、第一电容的上极板、第一电容的下极板、第二电容的上极板、第二电容的下极板、第三电容的上极板、第三电容的下极板、第四电容的上极板、第四电容的下极板、耦合极板、第一金属通孔、第二金属通孔、第三金属通孔、第四金属通孔； 

其中第一电感的上层线圈、第一电感的下层线圈、第二电感的上层线圈、第二电感的下层线圈、第三电感的上层线圈、第三电感的下层线圈、第四电感的上层线圈、第四电感的下层线圈均为单层矩形螺旋线圈结构，第一电容的上极板、第一电容的下极板、第二电容的上极板、第二电容的下极板、第三电容的上极板、第三电容的下极板、第四电容的上极板、第四电容的下极板、耦合极板均为单层平板金属结构，第一金属通孔、第二金属通孔、第三金属通孔、第四金属通孔均为金属导体柱；

带通滤波器的信号输入端接第一电感的上层线圈，上层线圈通过第一金属通孔连接到第一电感的下层线圈并接地，第一电容的上极板与第一电感的上层线圈相连接，下极板为输出端接地，上述器件构成第一并联谐振单元；

第二电感的下层线圈，通过第二金属通孔连接到第二电感的上层线圈，第二电容的下极板与第二电感的下层线圈相连接，上极板为输出端接地，上述器件构成第二并联谐振单元；

第三电感的上层线圈通过第三金属通孔连接到第三电感的下层线圈，第三电容的上极板与第三电感的上层线圈相连接，下极板为输出端接地，上述器件构成第三并联谐振单元；

第四电感的上层线圈通过金属通孔连接到第四电感的下层线圈，第四电容的上极板与第一电感的上层线圈相连接，下极板为输出端接地，上述器件构成第四并联谐振单元。

第一电感的上层线圈、第一电容的上极板、第四电感的上层线圈、第四电容的上极板位于同一电介质层上；第一电感的下层线圈、第一电容的下极板、第四电感的下层线圈、第四电容的下极板位于同一电介质层上；第二电感的上层线圈、第二电容的上极板、第三电感的上层线圈、第三电容的上极板位于同一电介质层上；第二电感的下层线圈、第二电容的下极板、第三电感的下层线圈、第三电容的下极板位于同一电介质层上。 

所述第一电感的上层线圈和第四电感的上层线圈具有相同的形状、第一电感的下层线圈和第四电感的下层线圈具有相同的形状、第二电感的上层线圈和第三电感的上层线圈具有相同的形状、第二电感的下层线圈和第三电感的下层线圈具有相同的形状、第一电容的上极板和第四电容的上极板具有相同的形状、第一电容的下极板和第四电容的下极板具有相同的形状、第二电容的上极板和第三电容的上极板具有相同的形状、第二电容的下极板和第三电容的下极板具有相同的形状。 

在第二电容的下极板和第三电容的下极板下面是耦合极板，耦合极板位于单独的一个电介质层上。