L波段外負(fù)載可正交功分濾波器組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濾波器，特別是一種L波段外負(fù)載可正交功分濾波器組。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信及國(guó)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(duì)微波元器件的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。微波器件的小型化和輕量化取決于材料科學(xué)技術(shù)與電磁技術(shù)的發(fā)展，基于低溫共燒技術(shù)(LTCC技術(shù))多層結(jié)構(gòu)大大減小了器件的尺寸，為微波無(wú)源器件的小型化和輕便化奠定了良好的基礎(chǔ)。功分器、耦合器以及濾波器一直是各種微波集成電路中的重要組成部件，描述這種部件性能的主要指標(biāo)有:頻率范圍、隔離度、耦合度、分配損耗、駐波比、插入損耗、相位平衡度、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。
[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(wú)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(wú)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(wú)源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無(wú)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(shì)，在微波頻段被廣泛用來(lái)制造各種微波無(wú)源元件，實(shí)現(xiàn)無(wú)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，從而使各種微型正交器具有尺寸小、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)L波段內(nèi)置電阻可正交功分濾波器。但是現(xiàn)有技術(shù)中尚無(wú)一種L波段外負(fù)載可正交功分濾波器組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種L波段的功分器與L波段的耦合器以及L波段的四級(jí)諧振濾波器的組合以實(shí)現(xiàn)損耗小、隔離度高、體積小、可正交、使用方便、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低、溫度性能穩(wěn)定的L波段內(nèi)置電阻可正交功分濾波器。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種L波段外負(fù)載正交功分濾波器組，包括一個(gè)L波段功分器、兩個(gè)L波段耦合器和四個(gè)L波段濾波器，L波段功分器的兩個(gè)輸出端口分別各自連接一個(gè)L波段耦合器的輸入端，每個(gè)L波段耦合器的直通端和耦合端均連接一個(gè)L波段濾波器的輸入端，隔離端口用50歐姆電阻接地匹配；
[0006]所述L波段的功分器包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、第一輸入電感Linl、第一螺旋電感L1、第二螺旋電感L2、接地電容Cl、并聯(lián)電容C2、內(nèi)置鉭電阻R、第一輸出電感Loutl、第二輸出電感Lout2以及兩個(gè)表面貼裝的50歐姆阻抗的輸出端口 P2、P3 ；L波段的耦合器包括表面貼裝的50歐姆阻抗的輸入端口 P4，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、匹配線Tl、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U1、匹配線T2、表面貼裝的50歐姆阻抗直通端口 P5、表面貼裝的50歐姆阻抗耦合端口 P6、匹配線T3、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2、匹配線T4、隔離端口 P7 ;L波段的四級(jí)濾波器包括表面貼裝的50歐姆阻抗的輸入端口 P8，第二輸入電感Lin2、帶狀線實(shí)現(xiàn)的四級(jí)諧振級(jí)U3，Z型電容Z，第三輸出電感Lout3以及表面貼裝的50歐姆阻抗的輸出端口 P9 ；
[0007]其中，在L波段內(nèi)置電阻功分器中，輸入電感Linl與輸入端口 Pl連接，第一螺旋電感LI和第二螺旋電感L2分別位于輸入電感Linl的兩端，第一螺旋電感LI和第二螺旋電感L2都是自下而上螺旋結(jié)構(gòu)，輸入電感Linl通過(guò)一個(gè)連接柱與接地電容Cl連接，第一螺旋電感LI與第二螺旋電感L2并聯(lián)，接地電容(Cl)位于第一螺旋電感LI和第二螺旋電感L2的下方，吸收電阻R并聯(lián)于第一螺旋電感LI與第二螺旋電感L2兩端，電容C2與吸收電阻R并聯(lián)，吸收電阻位于并聯(lián)電容C2的正下方，吸收電阻R的一端與第一輸出電感Loutl連接，吸收電阻R的的另一端與第二輸出電感Lout2連接，第一輸出電感Loutl與表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口 P2連接，第二輸出電感Lout2與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口 P3連接。
[0008]在L波段耦合器中，匹配線Tl 一端與輸入端口 P4相連，另一端與第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線Ul的一端連接，第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線Ul的另一端與匹配線T2相連，匹配線T2的另一端與直通端口 P5連接，匹配線T3 —端與耦合端口 P6相連，另一端與第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2的一端連接，第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線的另一端與匹配線T4的一端相連，匹配線T4的另一端與隔離端口 P7相連。
[0009]在L波段四級(jí)濾波器中，第二輸入電感Lin2 —端與輸入端口 P8連接，第二輸入電感Lin2另一端與四級(jí)諧振級(jí)左邊中間層L21相連，四級(jí)諧振級(jí)右邊中間層L24又與第三輸出電感Lout3的一端連接，第三輸出電感Lout3的另一端與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口連接。Z型電容位于四級(jí)諧振級(jí)的正下方。其中，四級(jí)諧振級(jí)中的第一級(jí)是由三層板構(gòu)成的，第二級(jí)是由三層板構(gòu)成的，第三級(jí)是由三層板構(gòu)成的以及第四級(jí)是由三層板構(gòu)成的。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:(I)由于本發(fā)明采用低損耗低溫共燒陶瓷材料、三維立體集成、功分器兩輸出端內(nèi)置了一個(gè)電阻以及將L波段內(nèi)置電阻功分器與兩個(gè)L波段四級(jí)諧振濾波器進(jìn)行組合，因此，使用方便，無(wú)需在功分器外接一個(gè)負(fù)載可直接使用；⑵輸出信號(hào)正交；⑶體積小、重量輕、可靠性高；⑷電性能優(yōu)異；(5)成本低；(6)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可大批量生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明L波段可正交功分濾波器整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明L波段功分器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明L波段耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明L波段四級(jí)諧振濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明L波段功分器插入損耗曲線。
[0016]圖6是本發(fā)明L波段功分器的隔離度的曲線。
[0017]圖7是本發(fā)明L波段耦合器的耦合度、駐波以及隔離度的曲線。
[0018]圖8是本發(fā)明L波段耦合器的耦合端與隔離度的相位差曲線。
[0019]圖9是本發(fā)明L波段四級(jí)諧振濾波器的插損和駐波特性曲線。
[0020]圖10是本發(fā)明L波段可正交功分濾波器的耦合端濾波器輸出曲線。
[0021]圖11是本發(fā)明L波段可正交功分濾波器的直通端濾波器端輸出曲線。
[0022]圖12是本發(fā)明L波段可正交功分濾波器的濾波器輸入端駐波曲線。
[0023]圖13是本發(fā)明L波段可正交功分濾波器的同一耦合器端接濾波器直通端與耦合端的相位差。
【具體實(shí)施方式】
[0024]結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4，本發(fā)明L波段可正交功分濾波器，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)L波段內(nèi)置電阻的功分器在其兩個(gè)輸出端口分別與兩個(gè)L波段的耦合器的輸入端相連接，然后在兩個(gè)耦合器的直通端和耦合端接上L波段的四級(jí)諧振濾波器，L波段內(nèi)置電阻的功分器包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、第一輸入電感Linl、第一螺旋電感L1、第二螺旋電感L2、接地電容Cl、并聯(lián)電容C2、內(nèi)置鉭電阻R、第一輸出電感Lout1、第二輸出電感Lout2以及兩個(gè)表面貼裝的50歐姆阻抗的輸出端口 P2、P3山波段的耦合器包括表面貼裝的50歐姆阻抗的輸入端口 P4，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口 P1、匹配線Tl、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U1、匹配線T2、表面貼裝的50歐姆阻抗直通端口 P5、表面貼裝的50歐姆阻抗耦合端口 P6、匹配線T3、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2、匹配線T4、隔離端口 P7 ;L波段的四級(jí)濾波器包括表面貼裝的50歐姆阻抗的輸入端口 P8，第二輸入電感Lin2、帶狀線實(shí)現(xiàn)的四級(jí)諧