[发明专利]基于LTCC工艺的高Q值高矩形系数的谐振式耦合滤波器

说明书

本发明涉及基于LTCC工艺的高Q值高矩形系数的谐振式耦合滤波器，包括五个谐振单元和四个主耦合调整单元，其相邻的谐振单元之间的耦合调整通过调整导电过孔柱的大小以及相互之间的距离可调整五个谐振单元的磁耦合强度，再配合调整级间耦合电容大小可灵活调整级间耦合单元的整体耦合强度，可再灵活调整跨阶耦合电容加深单边矩形系数；另外，本发明在内部结构上采用镜像对称布局的方式，合理优化了内部空间结构，降低了设计调试难度及规避了生产过程中出现的误差，以上使本发明之高Q值LC谐振耦合滤波器更具可操控性以及具备更优的矩形系数。

技术领域

本发明涉及的是滤波器技术领域，具体涉及一种基于LTCC工艺的高Q值高矩形系数的谐振式耦合滤波器。

背景技术

随着通信技术的飞速发展，全球通讯行业正逐步迈入5G时代。

LTCC 即低温共烧结陶瓷，可以实现三大无源器件（电阻、电容、电感） 及其各种无源器件（如滤波器、变压器等）封装于多层布线基板中，并与 有源器件（如功率 MOS、晶体管、IC 模块等）共同集成为完整的电路系 统。现已广泛应用于各种制式的手机、蓝牙、GPS模块、WLAN 模块、 WIFI 模块等；此外，由于其产品的高可靠性，在汽车电子、通讯、航空航天与军事、微机电系统、传感器技术等领域的应用也日益上升。

5G时代来临，LTCC扮演重要角色，因为LTCC能适应大电流和耐高温，从手机、穿戴装置到车用等领域，都需要运用到RF零组件，LTCC作为关键组件，以手机应用而言，5G手机的使用数量就比4G大幅成长40％，推升LTCC需求量大幅成长。

LTCC带通滤波器的实现方式通常有一下三种：第一种是传统并联谐振式带通滤波器，通过电感与电容并联构成的并联谐振单元实现；第二种是采用分布式电容极板，通过极板与极板间的耦合实现带通滤波器的效果；第三种是通过高通滤波器与低通滤波器串联实现。三种结构实现的带通滤波器在制作和设计上分别存在着各自的优点与困难。传统并联谐振式结构带通滤波器的近带抑制相较另外两种更深，但其随着并联谐振单元的增加，其通带插损不断变大，对信号的损失难以把控；采用分布式结构的带通滤波器，其设计简单，调试方便，电性能均衡，但由于结构上主要由极板与极板间耦合实现，对制作工艺要求更高，在LTCC膜片叠层及切割烧结过程中容易产生问题，批量一致性差；采用高通滤波器与低通滤波器串联结构的带通滤波器其通带较宽，插损较好，信号保真率高，但带外抑制较差，结构复杂，调试困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于LTCC工艺的高Q值高矩形系数的谐振式耦合滤波器，该滤波器设计调试难度简单，且生产过程中误差小。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

基于LTCC工艺的高Q值高矩形系数的谐振式耦合滤波器，包括基体、输入输出外电极以及接地外电极，两个输入输出外电极设置在基体相对的两个侧面，两个接地外电极设置在基体另外两个相对的侧面，所述基体由多个电介质板堆叠形成，且该多个电介质板包括，

第一基板，其上形成有第一接地层；

第二基板，叠置于第一基板上方，且第二基板上形成有第一导体层、第五导体层，位于第一导体层中的多个第一导电过孔柱，以及位于第五导体层中的多个第五导电过孔柱；

第三基板，叠置于第二基板上方，且第三基板上形成有第二导体层、第三导体层和第四导体层；位于第二导体层中的多个第二导电过孔柱，位于第三导体层中的多个第三导电过孔柱，位于第四导体层中的多个第四导电过孔柱；

第四基板，叠置于第三基板上方，且第四基板上形成有第六导体层；

第五基板，叠置于第四基板上方，且第五基板上形成有第七导体层、第八导体层、第九导体层、第十导体层和第十一导体层，多个第一导电过孔柱、多个第二导电过孔柱、多个第三导电过孔柱、多个第四导电过孔柱和多个第五导电过孔柱分别位于第七导体层、第八导体层、第九导体层、第十导体层和第十一导体层中，