一种LTCC滤波器的快速设计与实现

低温共烧陶瓷(LTCC)技术可以实现微波器件的小体积和高可靠性。基于集总参数形式滤波器的设计思路,利用LTCC技术的多层结构和立体布线技术,通过Ansoft HFSS软件对滤波器中电容和电感元件的特性参数提取,可以快速地完成滤波器中电容和电感元件的建模与仿真,从而实现LTCC滤波器的快速设计。利用这种快速设计方法,设计并实现一款截止频率为1.5 GHz的低通滤波器,测试结果与仿真结果相吻合。该结构滤波器的尺寸显著减小,从而有利于实现电路的小型化。     

超小型的片式LTCC滤波器设计

针对微波设备小型化需求,利用低温共烧陶瓷(LTCC)技术,建立了小型化的LTCC电感和LTCC电容模型,并设计了内埋置LTCC电感和电容的片式L频段集总型带通滤波器,同时为了满足高频应用,设计了X频段分布带状线LTCC带通滤波器,通过用电磁场仿真软件ANSYS HFSS对滤波器进行建模及三维仿真优化,加工实现,制成的L和X频段LTCC带通滤波器的插入损耗分别<2.5 d B和<3 d B,体积分别为6 mm×3 mm×1.1 mm和3.1 mm×2 mm×1.1 mm,小型化效果明显。     

小型化宽阻带LTCC微波低通滤波器的设计与研制

先根据滤波器衰减量要求,理论分析确定滤波器的阶数及电路原理图,再用ADS软件优化仿真获得电路元件初始值,然后采用微波电磁场仿真软件HFSS对滤波器物理模型优化仿真,成功设计了一款3 d B截止频率为1 750 MHz、宽阻带频率2 035~6 700 MHz范围内衰减量大于20 dB的LTCC微波低通滤波器,并采用LTCC工艺制备该微波低通滤波器,尺寸为3.2 mm×1.6 mm×0.9 mm。制备样品实测结果与仿真吻合,说明采用该方法设计、研制小型化宽阻带LTCC微波低通滤波器是可行的。     

LTCC双频带通滤波器小型化设计与研究

选择用半集总结构搭建两个带通滤波器,通过引入电感电容的方式构建简单的匹配网络,将两个带通滤波器组合成一个双频滤波器。在ADS软件上对等效电路模型进行仿真,再用仿真软件HFSS搭建三维电感、电容模型,提取有效元件值进行拟合优化,最终达成预定技术指标。本款LTCC双频滤波器第一通带为380~560 MHz,第二通带为1 400~1 800 MHz,产品尺寸为3.2 mm×6.5 mm×2.3 mm。     

基于LTCC工艺的低通滤波器设计与实现

为了实现具有高Q值电容电感的小型化滤波器,本文采用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺分别构建了垂直螺旋式电感和垂直直插式电容,利用电容电感的参数提取公式并结合HFSS软件进行优化仿真,获得具有高Q值的电容电感模型,并根据此模型来设计一款DC-500MHz小型化低通滤波器。最终经过实际测试结果表明该低通滤波器性能为：在0~500MHz插入损耗优于-0.5dB,回波损耗优于-18dB,带外抑制在1GHz处有-30dB,在1.5GHz处有-50dB。 关键词：低通滤波器;低温共烧陶瓷工艺;高Q值;小型化     

LTCC微波元件设计数据库技术

微波元件是构成微波电路的基础。LTCC微波元件品种多,每种又有很多类型和结构,设计灵活。设计了LTCC微波电容、电感和滤波器的不同结构模型,采用Agilent ADS微波电磁场仿真软件或Ansoft HFSS电磁场模拟仿真软件对每种结构模型进行模拟仿真,得出不同结构形式电容、电感和滤波器的仿真结果,并与试验样品的测试结果进行对比和讨论。通过提取LTCC微波电容、电感和滤波器的设计、仿真及试验的主要参数,进行总体设计及表单、菜单等设计,创建了方便组织、维护和使用的LTCC微波元件设计数据库系统。     

基于LTCC技术的带通滤波器分析与设计

文章介绍了一种中心频率为2.45GHz的LTCC多层带通滤波器的设计方法。利用二阶耦合谐振带通滤波器的原型,通过一种分析合成带通滤波器的方法,将原型电路等效为4个L型匹配电路,设定其中两个匹配品质因子,经过推导并进行参数值取舍后,即可得到原型电路中所有元件的合成公式以及电路中各器件的参数值。利用三维电磁场仿真软件HFSS建立模型,可以将电磁模拟结果与电路仿真结果较好地吻合。最后采用标准LTCC工艺实现出尺寸为3.6mm×2.9mm×1.1mm的带通滤波器。     

双传输零点LTCC带通滤波器的设计与仿真

提出了一种新型的基于LTCC技术的带通滤波器实现方法。带通滤波器采用两个谐振单元耦合,在输入输出端引入并联反馈电容在通带两边形成一对传输零点,提高了阻带的衰减性能。分别在HFSS和IE3D中构建物理模型,采用εr=2.2的介质材料,尺寸为5 mm×4 mm×2 mm,设计出中心频率f0=1.6 GHz,相对带宽约9%的滤波器,通带内插入损耗小于1 dB,在1.1 GHz和2.1 GHz处形成两个传输零点,两种软件的仿真结果很好地吻合。     

LTCC集总滤波器小型化设计与研究

本文选择VHF(Very High Frequency,甚高频)波段设计此款带通滤波器。选用集总结构进行搭建工作,为保证其小型化的需求,选用了世界先进的LTCC（low temperature co-fired ceramics,低温共烧陶瓷）工艺技术并通过合理布局以期有效压缩产品体积。通过引入传输零点,有效提高阻带的陡峭度。在ADS软件上对等效电路模型进行仿真,再辅以三维电磁仿真软件HFSS搭建三维电感、电容模型,提取有效元件值进行拟合优化,最终达成预定技术指标。本款滤波器中心频率为110MHz,带宽为50MHz,30MHz到70MHz和160MHz到200MHz处的衰减均优于20dB,驻波优于1.6。产品尺寸为5mm×8mm×2.3mm。     

小型化LTCC低通滤波器设计与制造工艺研究

设计了一种小型化的LTCC低通滤波器,采用LC集总元件完成原理图的设计与仿真,使用HFSS完成滤波器结构的三维电磁场仿真,最终在LTCC工艺线上完成加工制作。LTCC滤波器使用介电常数7.8、损耗角为0.006的生瓷片,内部导体电路印刷使用配套的银浆料,最终尺寸为3.2 mm×1.6 mm,厚度为1.4 mm,达到小型化的目的,可应用于移动通信等领域。     

基于LTCC的双频段滤波器设计

为了实现高选择性的小型双频段滤波器,该文基于LC等效电路分析法和微波网络分析法,通过建立等效模型、进行等效电路分析及对传输模型的导纳矩阵分析,提出了一种工作在GSM/WLAN的新型低温共烧陶瓷(LTCC)双频滤波器结构。该结构采用介电常数5.9、层厚0.1 mm、型号为Ferro A6的LTCC介质基板加工,在7 mm × 7 mm × 0.5 mm的尺寸下实现了各通带两边都有传输零点的高选择性双频滤波特性。本研究丰富和发展了LTCC双频滤波器的设计方法。     

层叠式LTCC低通滤波器设计

给出带有衰减极点的层叠式LTCC低通滤波器的结构模型。滤波器外形尺寸为2.0mm×1.2mm×0.9mm,采用εr=7.8、tanδ=0.0047微波陶瓷介质材料,设计出的截止频率?c=300MHz的低通滤波器,通带最大插入损耗为0.8dB,通过引入一个衰减极点,提高阻带的衰减性能,同时获得陡峭的过渡带。     

基于LTCC技术双零点带通滤波器的研究

基于LTCC技术提出了一种二阶带通滤波器,它是无源器件的重要结构。在设计上,得到一个中心频率为2.45 GHz、带宽为100 MHz的微波带通滤波器,传输零点频率为1.75 GHz和4.40 GHz。其尺寸为3 mm×3 mm×0.7 mm。它由电感电容元件构成6层立体结构,电磁与电路仿真结果吻合,表明所设计结构既减小了其体积,又得到了较好的频率效果。     

宽阻带阶跃阻抗发夹线带通滤波器设计

提出了新的抑制微带带通滤波器寄生通带的方法。这种方法通过级联阶跃阻抗发夹线谐振器构成的椭圆函数低通滤波器于带通滤波器的输入/输出端,显著改善了后者的阻带抑制特性。本文基于新的等效电路模型,推导出了此类低通滤波器的阻带传输零点位置。设计了L波段宽阻带阶跃阻抗发夹线带通滤波器验证了理论分析和设计过程的正确性。     

一种新型的窄带远寄生小型化微带滤波器

设计了一种新型的窄带远寄生小型化微带滤波器,其远寄生特性通过在带通滤波器之后级联低通来实现。其中带通部分采用两阶带有调节支节的含源-负载非相邻耦合新型电路结构,文中给出其相应的拓扑与耦合系数矩阵,并分析了调节支节的作用;对于用于抑制远端寄生信号的低通滤波器,给出其集总参数原型等效电路。基于此,进行建模与仿真,设计了一款工作于S波段的微带滤波器,实测结果与仿真值、理论值有很好的吻合度,实现指标为中心频率3.93 GHz下的相对带宽8%,寄生远于12 GHz,体积27 mm×10.16 mm×7.45 mm,可以满足实际工程应用的需要。该电路结构新颖,产品尺寸小,设计方法简洁实用,适于推广应用。     

多传输零点LTCC带通滤波器的设计与实现

提出了一种阻带具有多个传输零点的带通滤波器设计方法,基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现,可满足移动通信用滤波器小型化、高性能的要求。在电路设计中,通过改进滤波器谐振器结构,分别在阻带的低端近端、高端远端引入传输零点以提高带外抑制。借助三维仿真软件,进行指标、结构的仿真优化,设计并制作了一款尺寸为6 mm×3 mm×2 mm的LTCC滤波器,其中心频率f0=2.25 GHz,0.5 dB带宽不小于100 MHz,通带内损耗不大于1.8 dB,在1.33,1.78 GHz和二次谐波处均有传输零点。实测结果表明,该滤波器在阻带低端和二次谐波处有较好的抑制,因此其在移动通信系统中会有广泛应用。     

低温共烧陶瓷(LTCC)四级低通滤波器设计

提出了一个结构紧凑,具有两个传输零点和优良频响特性的四级LTCC低通滤波器,并用场路结合的方法完成其设计。在经典切比雪夫四级低通滤波器的并联电容支路中增加一个电感,并进一步在1、3级串连电感支路之间引入交叉耦合,成功地在滤波器的通带附近产生了两个传输零点,形成了陡峭的衰减曲线。传输零点的位置可以通过改变谐振支路的L、C值或控制1、3级串连电感的间距来灵活移动,实现了通常需要五级椭圆函数低通滤波器才能达到的频响特性。提出的电路结构减少了电路元件的个数和复杂性,降低了滤波器的插入损耗。在分析集总参数等效电路的基础上,最后用电磁场仿真软件完成了整个电路的设计和频响分析。     

LTCC滤波器综述及制造工艺研究

首先简述了目前LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic,低温共烧陶瓷技术)滤波器的版图结构及其优劣,重点阐述了一种结构紧凑的600MHz低通滤波器的设计,及在这种滤波器制造过程中遇到的工艺难题及解决办法。该滤波器采用介电常数为7.8、损耗角正切为0.006的微波陶瓷材料,并用场路结合的方法完成其设计,整个器件的尺寸为5.1mm×3.3mm×1.6mm。运用矢量网络分析仪对加工出来的样品进行测试,通过测试数据可以看到,通带最大插入损耗为1.8dB,满足设计指标的要求。该滤波器尺寸小且具有良好的频率响应曲线,在小型化微波通信系统及雷达系统中有着广阔的应用前景。