基于ltcc與dgs技術(shù)的uhf波段高性能濾波器組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及濾波器組技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF波段高性能濾波器組。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著移動通信、衛(wèi)星通信及國防電子系統(tǒng)的微型化的迅速發(fā)展，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的發(fā)展方向，對微波濾波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在一些國防尖端設(shè)備中，現(xiàn)在的使用頻段已經(jīng)相當(dāng)擁擠，所以衛(wèi)星通信等尖端設(shè)備向著毫米波波段發(fā)展，所以微波毫米波波段濾波器已經(jīng)成為該波段接收和發(fā)射支路中的關(guān)鍵電子部件，描述這種部件性能的主要指標(biāo)有:通帶工作頻率范圍、阻帶頻率范圍、通帶插入損耗、阻帶衰減、通帶輸入/輸出電壓駐波比、插入相移和時(shí)延頻率特性、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。然而在有的特殊情況下，對信號進(jìn)行不同頻率的篩選提出了新的要求，所以濾波器組在這種情況系提供了穩(wěn)定出色的應(yīng)用。
[0003]低溫共燒陶瓷是一種電子封裝技術(shù)，采用多層陶瓷技術(shù)，能夠?qū)o源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時(shí)也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無源/有源集成的功能模塊。LTCC技術(shù)在成本、集成封裝、布線線寬和線間距、低阻抗金屬化、設(shè)計(jì)多樣性和靈活性及高頻性能等方面都顯現(xiàn)出眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為無源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無源器件，散熱性好，可靠性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點(diǎn)，利用LTCC技術(shù)，可以很好的加工出尺寸小，精度高，緊密型好，損耗小的微波器件。由于LTCC技術(shù)具有三維立體集成優(yōu)勢，在微波頻段被廣泛用來制造各種微波無源元件，實(shí)現(xiàn)無源元件的高度集成。基于LTCC工藝的疊層技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)三維集成，從而使各種微型微波濾波器具有尺寸小、重量輕、性能優(yōu)、可靠性高、批量生產(chǎn)性能一致性好及低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的濾波器組。
[0004]但是到目前為止，濾波器組的技術(shù)依然存在很大的發(fā)展空間，現(xiàn)代通訊的發(fā)展需要更高性能的濾波器組。例如，承受功率不夠大、頻帶不夠?qū)挄绊憺V波器組的使用范圍，限制濾波器組的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能對一路信號進(jìn)行不同頻段下自如地篩選，且體積小、可靠性高、電性能優(yōu)異、造價(jià)低的基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF波段高性能濾波器組。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF波段高性能濾波器組，包括單刀雙擲開關(guān)芯片、第一微波濾波器和第二微波濾波器，其中單刀雙擲開關(guān)芯片包括信號輸入端口、第一信號輸出端口、第二信號輸出端口、第一輸出選擇控制端、第二輸出選擇控制端五個(gè)端口 ；其中第一信號輸出端口與第一微波濾波器的輸入端口連接，第二信號輸出端口與第二微波濾波器的輸入端口連接；
[0007]所述第一微波濾波器與第二微波濾波器均采用缺陷地結(jié)構(gòu)DGS和低溫共燒陶瓷LTCC技術(shù)；所述微波濾波器均包括一個(gè)輸入端口、一個(gè)輸出端口、輸入電感、輸出電感、第一螺旋電感、第二螺旋電感、第三螺旋電感、第四螺旋電感、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、一個(gè)級間耦合電容、一個(gè)Z字形交叉耦合電容以及接地板；其中輸入端口與輸入電感一端連接，輸出端口與輸出電感一端連接，輸入電感另一端與第一螺旋電感的輸入端連接，第一螺旋電感輸出端與第一電容的輸入極板相連接，第二螺旋電感的輸出端與第二電容的輸入極板相連接，第三螺旋電感的輸出端與第三電容的輸入極板相連接，第四螺旋電感的輸出端與第四電容的輸入極板相連接，輸出電感的另一端與第四螺旋電感的輸出端連接；其中Z字形交叉耦合電容設(shè)置于第一螺旋電感、第一電容、第四螺旋電感和第四電容的上方，Z字形交叉耦合電容的兩端分別與接地板相連；級間耦合電容設(shè)置于第二電容和第三電容的下方，級間耦合電容與其它元件無連接。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:(I)實(shí)現(xiàn)了濾波器頻率選擇性好、通帶響應(yīng)平坦、過渡帶陡峭、帶外抑制好、回波損耗小、插入損耗小的優(yōu)點(diǎn)；(2)實(shí)現(xiàn)了微波開關(guān)插損小，駐波好的優(yōu)點(diǎn)；(3)采用了 DGS技術(shù)，對高次諧波的抑制好；(4)本發(fā)明體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF波段高性能濾波器組的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)是總體結(jié)構(gòu)示意圖，(b)是第一微波濾波器的立體機(jī)構(gòu)示意圖，(C)是第二微波濾波器的立體機(jī)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF波段高性能濾波器組開關(guān)接第一輸出選擇控制端時(shí)輸出端口幅頻特性曲線圖。
[0011]圖3是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF波段高性能濾波器組開關(guān)接第一輸出選擇控制端時(shí)輸入端口駐波特性曲線圖。
[0012]圖4是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF波段高性能濾波器組開關(guān)接第二輸出選擇控制端時(shí)輸出端口的幅頻特性曲線圖。
[0013]圖5是本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF波段高性能濾波器組開關(guān)接第二輸出選擇控制端時(shí)輸入端口的駐波特性曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015]本發(fā)明一種基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF(超高頻)波段高性能濾波器組，包括單刀雙擲開關(guān)芯片Switch、第一微波濾波器Filterl和第二微波濾波器Filter2，其中單刀雙擲開關(guān)芯片Switch包括信號輸入端口 RFIn、第一信號輸出端口 RFOutl、第二信號輸出端口RF0ut2、第一輸出選擇控制端V1、第二輸出選擇控制端V2五個(gè)端口 ；其中第一信號輸出端口 RFOutl與第一微波濾波器Filterl的輸入端口連接，第二信號輸出端口 RF0ut2與第二微波濾波器Filter2的輸入端口連接；
[0016]所述第一微波濾波器Filterl與第二微波濾波器Filter2均采用缺陷地結(jié)構(gòu)DGS和低溫共燒陶瓷LTCC技術(shù)；所述微波濾波器均包括一個(gè)輸入端口、一個(gè)輸出端口、輸入電感、輸出電感、第一螺旋電感、第二螺旋電感、第三螺旋電感、第四螺旋電感、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、一個(gè)級間耦合電容、一個(gè)Z字形交叉耦合電容以及接地板；其中輸入端口與輸入電感一端連接，輸出端口與輸出電感一端連接，輸入電感另一端與第一螺旋電感的輸入端連接，第一螺旋電感輸出端與第一電容的輸入極板相連接，第二螺旋電感的輸出端與第二電容的輸入極板相連接，第三螺旋電感的輸出端與第三電容的輸入極板相連接，第四螺旋電感的輸出端與第四電容的輸入極板相連接，輸出電感的另一端與第四螺旋電感的輸出端連接；其中Z字形交叉耦合電容設(shè)置于第一螺旋電感、第一電容、第四螺旋電感和第四電容的上方，Z字形交叉耦合電容的兩端分別與接地板相連；級間耦合電容設(shè)置于第二電容和第三電容的下方，級間耦合電容與其它元件無連接。
[0017]所述單刀雙擲開關(guān)芯片Switch采用的型號是WKD102010040。所述第一微波濾波器Filterl與第二微波濾波器Filterf結(jié)構(gòu)相同，但是尺寸不同，且工作在不同的頻段上。
[0018]結(jié)合圖1 (a)?(C)，本發(fā)明基于LTCC與DGS技術(shù)的UHF (超高頻)波段高性能濾波器組，所述第一微波濾波器Filterl包括第一輸入端口 P3、第一輸出端口 P2、第一輸入電感Linl、第一輸出電感Loutl、第一螺旋電感L1、第二螺旋電感L2、第三螺旋電感L3、第四螺旋電感L4、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4/、第一級間耦合電容W1、第一 Z字形交叉耦合電容Zl以及第一接地板GNDl ;其中第一輸入端口 Pl與第一輸入電感Linl 一端連接，第一輸出端口 P2與第一輸出電感Loutl —端連接，第一輸入電感Linl的另一端與第一螺旋電感LI的輸入端連接，第一螺旋電感LI輸出端與第一電容(Cl)的輸入極板相連接，第二螺旋電感L2的輸出端與第二電容C2的輸入極板相連接，第三螺旋電感L3的輸出端與第三電容C3的輸入極板相連接，第四螺旋電感L4的輸出端與第四電容C4的輸入極板相連接，第一輸出電感Loutl的另一端與第四螺旋電感L4的輸出端連接；其中第一Z字形交叉耦合電容Zl設(shè)置于第一螺旋電感L1、第一電容Cl、第四螺旋電感L4和第四電容C4的上方，第一 Z字形交叉耦合電容Zl的兩端分別與第一接地板GNDl相連，第一級間耦合電容Wl設(shè)置于第二電容C2和第三電容C3的下方，第一級間耦合電容Wl與其它元件無連接;
[0019]所述第二微波濾波器Filter2包括第二輸入端口 P3、第二輸出端口 P4、第二輸入電感Lin2、第二輸出電感Lout2、第五螺旋電感L5、第二螺旋電感L6、第七螺旋電感L7、第八螺旋電感L8、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第二級間耦合電容W2、第二 Z字形交叉耦合電容Z2以及第二接地板GND2 ;其中第二輸入端口 P3與第二輸入電感Lin2 一端連接，第二輸出端口 P4與第二輸出電