基于LTCC多微波無(wú)源濾波器的設計方案

　　隨著(zhù)射頻無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品的快速發(fā)展，對微波濾波器小型化、集成模塊化，高頻化的要求也越來(lái)越高。而小體積、高性能和低成本的微波濾波器的市場(chǎng)需求量增加。此類(lèi)微波濾波器的設計與實(shí)現已經(jīng)成為現代微波技術(shù)中關(guān)鍵問(wèn)題之一。其主要的設計概念是將二維的電路布局變?yōu)槿S電路布局，借此達到縮小體積的目的。由于低溫共燒陶瓷(LTCC，Low TemperatureCofired Ceramic)技術(shù)具有高集成密度、高性能、高可靠性以及可內埋置無(wú)源元件等優(yōu)點(diǎn)，成為多層無(wú)源器件和電路設計的主流，對微波無(wú)源器件的小型化起到了極大的推動(dòng)作用。文中所研究設計的基于LTCC多微波無(wú)源濾波器力求達到結構小型化和性能優(yōu)越化。

　　1 具有傳輸零點(diǎn)濾波器設計原理

　　傳輸零點(diǎn)理論指的是濾波器傳輸函數等于零，即在這一頻點(diǎn)上能量不能通過(guò)網(wǎng)絡(luò )，因而起到完全隔離作用。通常帶通濾波器在無(wú)限遠的頻點(diǎn)處其傳輸函數是趨于零的，稱(chēng)之為無(wú)限傳輸零點(diǎn)，但由于是無(wú)限遠，因此沒(méi)有實(shí)際意義。在實(shí)際設計的帶通濾波器中為了使通帶外有較大抑制，就需要在一些特定的頻點(diǎn)處引入零點(diǎn)，這便是通常所指的有限零點(diǎn)。

　　LTCC中有多種引入零點(diǎn)方法，由于LTCC往往采用多層結構，器件排列緊密，相互之間電磁耦合也會(huì )很大，這通常會(huì )使得電路特性惡化。文中利用螺旋電感之間的耦合，提高電路特性。濾波器結構如圖1所示，為了能和外部電路阻抗匹配，引入電容C1和C2，而C3和L1以及C4和L2各自組成一個(gè)諧振電路。其中，L1和L2交叉耦合系數為M，C5為接地電容。該結構可以看作兩部分，上面一部分是一個(gè)典型的二階帶通濾波器，如圖2所示。下面是一個(gè)對地耦合電容，如圖3所示。帶通結構產(chǎn)生所需要的通帶特性，傳輸零點(diǎn)位于直流點(diǎn)和無(wú)限大頻率處，引入的對地藕合電容，可以得到所需要的兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，而且對與它串聯(lián)的帶通濾波器的通帶特性影響很小。

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