[发明专利]一种混合介质频分器

说明书

本发明公开了一种混合介质频分器。该频分器包括多层介质体、位于多层介质体内的多层电路层和位于多层介质体外的外电极；外电极包括公共端口、低频通道输出端口、高频通道输出端口和接地端口组；多层电路层包括低频通道滤波器和高频通道滤波器；低频通道滤波器分别与公共端口、低频通道输出端口和接地端口组连接；高频通道滤波器分别与公共端口、高频通道输出端口和接地端口组连接。本发明为了解决现有技术在狭小空间内集成多个电感和电容以实现双通道滤波器所引起的集总元件之间互耦造成滤波器电路的Q值降低，插损增大，并使通道之间的隔离度降低的问题，通过搭配多层介质体内多种介质材料，在小体积内实现了频分器低插损和高通道隔离度。

技术领域

本发明涉及一种频分器，尤其涉及一种混合介质频分器。

背景技术

当前微波系统都向高集成度、高性能、小尺寸的趋势发展，一个系统中往往会集成两个或多个信道，而这些信道之间有些需要双向通讯。为了缩小系统体积和降低系统的总功耗，接收机和发射机通常共用一套天线和馈线系统。为了防止发射机发射的信号通过天馈系统直接耦合到接收机前端，致使接收机工作在深度饱和状态，进而影响整个系统的正常工作，需要在天线和收发前端之间加入一种由两个滤波器组成的三端口器件—频分器，其工作原理是通过提取公共端口上多个工作频段的信号，将它们按不同频率分别输出给相应频段的端口。频分器不仅要求各自频段内的信号能够低损耗通过，并且要求在相互通道之间实现较高的隔离度，从而降低接收信道和发射信道之间的互耦影响，改善系统性能。

传统的频分器结构多是基于LC低通滤波器和高通或带通滤波器电路设计实现。其中低通滤波器通道允许频率相对低的信号通过，并抑制频率相对高的信号，而高通或带通滤波器通道则允许频率相对高的信号通过，同时抑制频率相对低的信号。由于需要在单一器件中集成两个滤波器通道，且通道间需要实现较高隔离，因此传统的频分器体积往往较大。

近年来，微机电系统技术、高温超导技术、低温共烧陶瓷技术、光子带隙结构、微波单片集成电路等新型材料和工艺技术的涌现，推动了频分器、滤波器等射频被动元件从性能到体积的不断改善，个别元件已经可以做到常规的表贴阻容感体积大小。然而在如此紧凑的空间内集成多个电感和电容以实现双通道滤波器的功能，很容易引起集总元件之间的互耦，产生不必要的寄生参数，从而造成滤波器电路的Q值降低，插损增大，并使得低频通道和高频通道之间的隔离度降低。因此，需要一种体积小、插损低、隔离度高、工艺结构简单适合大批量生产的频分器及其设计方法，以满足日益发展的高集成无线通讯终端对频分器等射频元器件低成本、小体积和高性能的要求。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种混合介质频分器。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种混合介质频分器，包括多层介质体、位于多层介质体内部的多层电路层和位于多层介质体外壁的外电极；外电极包括公共端口、低频通道输出端口、高频通道输出端口和接地端口组；多层电路层包括由电路元件构成的低频通道滤波器和高频通道滤波器；低频通道滤波器分别与公共端口、低频通道输出端口和接地端口组连接；高频通道滤波器分别与公共端口、高频通道输出端口和接地端口组连接。

本发明具有以下有益效果：通过在不同的电路层区域分别使用对应的介质体材料，可在极小的封装体积内实现频分器的双通道功能的同时还能利用不同介质体材料的特性最大限度的减少集总元件之间的互耦，降低寄生参数的影响，较现有技术而言具有小型化、低插损、高隔离、低成本、高稳定性和高可靠性等优点。

优选地，低频通道滤波器包括位于多层电路层中第一电路层的第二电极板、位于第二电路层的第四电极板、位于第三电路层的第六电极板、位于第四电路层的第九电极板、位于第五电路层的第十二电极板、位于第八电路层的第十九电极板、位于第九电路层的第二十二电极板、位于第十电路层的第二十五电极板和位于第十一电路层的第二十六电极板。