[发明专利]一种采用TSV技术的面对面结构小型化三维发夹滤波器

说明书

本发明公开了一种采用TSV技术的面对面结构小型化三维发夹滤波器，包括依次沿水平方向排布的第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔及第五谐振腔，第一谐振腔上连接有输入抽头馈线，第五谐振腔上连接有输出抽头馈线；输入抽头馈线与第一个谐振腔之间、第二谐振腔与第三谐振腔之间、第三谐振腔与第四谐振腔之间、第四谐振腔与第五谐振腔之间、第五谐振腔与输出抽头馈线之间依次产生耦合。本发明能够在相同耦合系数矩阵下实现物理尺寸的大幅缩小。

技术领域

本发明属于三维滤波器技术领域，涉及一种采用TSV技术的面对面结构小型化三维发夹滤波器。

背景技术

随着无线通信技术的发展，现代通信不仅对微波器件的数量需求加大，更对其性能要求大大提高。在当前的无线通信系统中，微带滤波器作为一个重要部件被广泛使用。微带滤波器具有结构紧凑、易于设计、尺寸小、光刻加工容易、精度高、成本低、易集成、工作频率范围大等优点。它广泛应用于无线局域网，无线城域网，无线通信2G/3G/4G网络，以及最新无线通信5G网络等。

现代通信便携式的元器件结构小型化是现代系统设计的必然要求。微带滤波器结构小型化对系统的小型化起到非常有用的效果。微带滤波器常采用的形式有发夹型、平行耦合线、梳状线、交指型和微带类椭圆函数滤波器等。其中，发夹滤波器具有结构简单的特点，它相当于折叠的平行耦合谐振器，二分之一波长谐振滤波器，用“U”型表示。它等效于平行耦合谐振器，但平行线耦合所占的空间远远大于折线耦合。为了实现微带滤波器小型化，发夹滤波器在微波平面电路的设计中得到了良好的应用前景。

以摩尔定律为行业发展的集成电路平面工艺的物理尺寸已经达到自然物理规律的极限。应运而生的三维集成技术为延续摩尔定律的发展起到了至关重要的作用。而TSV技术作为三维集成技术中的核心技术之一，在器件小型化的过程中发挥着巨大的优势。因此，传统的平面发夹滤波器与TSV技术的结合可以发展为具有小型化特征的三维发夹滤波器。这对现代系统的小型化结构至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用TSV技术的面对面结构小型化三维发夹滤波器，该滤波器能够在相同耦合系数矩阵下实现物理尺寸的大幅缩小。

本发明所采用的技术方案是，一种采用TSV技术的面对面结构小型化三维发夹滤波器，包括依次沿水平方向排布的第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔及第五谐振腔，第一谐振腔上连接有输入抽头馈线，第五谐振腔上连接有输出抽头馈线；输入抽头馈线与第一个谐振腔之间、第二谐振腔与第三谐振腔之间、第三谐振腔与第四谐振腔之间、第四谐振腔与第五谐振腔之间、第五谐振腔与输出抽头馈线之间依次产生耦合。

本发明的特点还在于：

第一谐振腔、第三谐振腔、第五谐振腔的结构相同，均为：通过臂间传输线连接两个TSV形成n形结构。

输入抽头馈线连接在第一谐振腔的臂间传输线上。

第二谐振腔、第四谐振腔的结构相同，均为：通过臂间传输线连接两个TSV形成U形结构。

输出抽头馈线连接在第五谐振腔的臂间传输线上。

本发明的有益效果是：本发明采用TSV技术，用缩短传统发夹滤波器一半臂长的TSV和面对面结构得到与传统发夹滤波器相同的各耦合系数，实现了三维发夹滤波器整体尺寸的大幅减小，即发夹滤波器的小型化。

附图说明

图1是本发明一种采用TSV技术的面对面结构小型化三维发夹滤波器的三维结构示意图。