LTCC微型微波滤波器研究(2)

菜单

3 滤波器基本理论 5

3.1 滤波器发展及要求 5

3.2 滤波器类型 6

3.3 滤波器的技术指标 7

3.4 低通原型滤波器 10

3.5 频率变换 10

4 L T C C滤波器设计与研究 13

4.1 L T C C 无源滤波器原理及设计方法 13

4.2 L T C C滤波器的等效电路 15

4.3 L T C C滤波器的设计考虑 16

5 滤波器实例设计与仿真 17

5.1 四级1.3GHzBPF 17

5.2 六级3.8GHzBPF 22

结语 24

致谢 25

参考文献 25

1 引言

在经济发展、科技腾飞的今天，无论是现代通信技术理论亦或是移动通信设备器件均有了日新月异的变化，武器军用、商业民用、航空航天等诸多领域均对微波射频器件的性能要求有着越来越高的要求。特别是在移动通信应用方面，设计出小型化、轻量化、低成本、低生产周期、高度集成、高质量的微波射频器件，已然成为市场竞争最大战场之一。虽然早期流行的印刷电路板（PCB封装技术）仍然占据着现代通信设备器件的统治地位，但是由于此类工艺使得电路一般都体积和重量均较大且互连性也有着较大弊端，逐渐难以满足现代通信对移动设备的严格要求，能够满足需求的新型技术已然成为市场的一大需求。在新时代的环境下，L T C C（即低温共烧陶瓷 low temperature co-fired ceramic）技术便应运而生。

L T C C通过预先理论计算设计好所需器件的实现方案，按照一定的次序将设计好的金属图层堆叠，在特定温度下填充以陶瓷介质进行烧结，最终获得所需特定性能的微波射频器件。在BPF（带通滤波器）的设计中，层叠的金属带在一定条件下使得层与层之间的电感和电容实现耦合，配合交叉电容电感耦合的设计理念，我们便可以实现传输零点的完善。而且L T C C采用的是金、银、铜等电导率非常高的金属作为导电介质，在使用此类材料时，可以有效的避免氧化造成的影响，电镀工艺流程也就可以省略了。不仅如此，L T C C技术还可以通过介质材料的选择以及配料表的调整，有效的提高设计方案的灵活性。由此可见，L T C C技术对于移动通信设备小型化、轻量化、低成本、低生产周期、高度集成、高质量的要求均能较好的满足，在未来的无线电行业里，L T C C技术必将占领着极其重要的地位。

2 L T C C技术

2.1 L T C C技术的发展

低温共烧陶瓷(L T C C)技术是陶瓷技术中的一种,最早是由休斯公司在1982年提出的。但是由于其高昂的成本，该技术早期主要应用于军事电子领域。其后由于受到汽车电子和通信等多个行业的推动,L T C C工艺材料有了非常大的进步,成本也逐渐降低。终于在90年代，L T C C 技术得到了蓬勃的发展，特别是得到了美国、欧洲以及日本等发达国家的重视，民用方向的研究与生产有了实质性的飞跃与进步。在电子元器件发展的早期阶段，日本与欧美厂商占领着绝对的统治地位,在L T C C工艺的研究与开发上,自然也是出于绝对的领头羊位置。现如今，L T C C材料在日、欧、美等多个发达国家已然进入了规模化和生产化火热阶段, 包括美国的摩托罗拉（Motorola）、国家半导体，日本的村田、东光（Toko）、TDK、双信电机（Soshin）等等。在L T C C技术领域，相对其他国家而言，这些发达国家已经研发了许多年,拥有了更加完整的材料体系以及更加成熟的生产工艺。自然,无论在理论研究，生产专利,材料制作或者是规格主导权上，他们都拥有着绝对的话语权。2000年左右,我国的一些台湾厂商敏锐的发现到手机和蓝牙等多种无线通信设备的快速升级,而L T C C技术在通信产品的小型化上拥有着无与伦比的优势,在市场的刺激下，部分台企们均在L T C C技术的研发中投入了巨大的精力与物资，与国外先进技术企业保持密切的交流与合作，同样取得了喜人的成果。