严格来说，在微波频率段不存在像低频电路中那样的集总参数的电感和电容，因为所谓集总参数的电感和电容指的是在某一个区域中只含有电能，但除了直流（静态场）情况外，不可能只有单一形式能量的电磁波存在。因此在微波段必须从能量的观点予以判断网络的电抗性质。若某网络中的磁场储能 大于电场储能 ，则称该网络为感性网络，其等效电路为一电感；反之，若电场储能 大于磁场储能 ，则称该网络为容性网络，其简单的等效电路为一电容。

集总的LTCC微波滤波器与分布的LTCC微波滤波器最大的不同是原理图中每个集总元件可以在三维结构中用确定的方式来实现，而三维模型中每个部分有确定的电感值或者电容值。在实现形式上，电路中的电感主要由那些比较细的传输线提供，而电容主要由平板电容来实现，再用LC构成谐振单元以实现滤波功能。同时LC结构的LTCC滤波器属于集总参数，因此在设计的过程中可以采用经典的滤波器设计方法，即由低通原型得到所需要的滤波器。

2.4.2  内埋置电感

电感的实现方式有很多种，在传输线理论中也多有介绍，比如一段细的带状线可以实现小的电感值。在当前LTCC内埋置矩形电感元件设计中，主要有四种结构，分别为平面式（planar）、堆叠式（stack）、位移式（offset）、三维螺旋式（3D helical），如图2.4.1所示：

a) 平面式 b) 堆叠式

c) 位移式 d) 螺旋式

图2.4.1 矩形电感的三维结构

表2.4.1对上述四种结构的电感进行比较，在相同的有效电感值下，螺旋式结构在所占面积、自我谐振频率（SRF）、品质因素（Q）方面都是最好的，然后依次是堆叠式、位移式、平面式结构。然而，螺旋式结构的缺点是所用的层数需最多，这就增加了元件制造上的复杂度。

表2.4.1 不同结构的内埋置电感特性比较（在相同有效电感值下）

结构形式 平面式（planar） 堆叠式（stack） 位移式（offset） 螺旋式（helical）

所占面积 最大 小 中等 最小

SRF 最低 高 中等 最高

Q 最低 高 中等 最高

需要的层数 最少 少 少 最多

品质因素Q表示一个元件的储能和耗能之间的关系，即Q=元件的储能/元件的耗能。电阻代表耗能元件。

在内埋置LTCC微波滤波器设计中，对电感元件的有效电感值提取至关重要。用Ansoft公司EM仿真软件HFSS（High Frequency Structure Simulator）对电感元件三维结构模型仿真，或者是用矢量网络分析仪测量电感元件，得到的都是其二端口的S参数，因此需建立相应的电感等效电路来提取其中的参数。

采用单π拓扑结构，建立图2.4.2所示的内埋置电感等效电路模型来提取参数，此等效电路优点为电路简单、参数提取较容易，设计和提取电感值所需时间少，但缺点是该模型只在较窄带宽内适用。针对较宽频带的参数提取，有双π模型，这里不多介绍，因为本部分非论文的重点。 LTCC微型微波带通滤波器研究与设计(5):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_74303.html