本发明专利技术公开了一种基于LTCC多层陶瓷技术的高通滤波器，包括输入端、输出端和接地电极。高通滤波器是由四个电容和三个电感的七个电抗元件组成的七阶滤波器，滤波器通过LTCC多层结构实现。滤波器的输入输出由印在LTCC基板两端的焊盘实现；为了减小滤波器内部元器件对地的寄生电容，改善高通滤波器高频段的插入损耗，LTCC衬底层没有整块接地一阶rc高通滤波器设计，而是连接通过 LTCC 基板的侧电极和底部焊盘接地。高通滤波器的封装结构为标准的1206（3.2mm×1.6mm）封装结构，具有体积小、成本低、带内插入损耗小、带外抑制度高、性能好等优点。温度稳定，使用方便。大量生产。

所有详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

LTCC 高通滤波器

本专利技术属于电子

，它涉及一种高通滤波器，尤其涉及一种考虑封装结构的低温共烧陶瓷（LTCC）高通滤波器。

技术介绍

高通滤波器是射频电路中重要的无源器件。它的主要作用是尽可能减少低频信号的通过，同时低损耗地通过高于一定频率的信号。一个好的高通滤波器不仅要求带内损耗低、带外抑制高，而且要求体积尽可能小。传统的高通滤波器一般采用平面结构，电容、电感等电抗元件按一定顺序排列构成滤波器，占用面积较大，不能满足射频电路小型化的要求。

技术实现思路

为了克服现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于LTCC技术并兼顾封装结构的高通滤波器。该高通滤波器采用7阶电抗元件，并通过三维互连技术将这7个电抗元件通过LTCC叠层结构实现。电感采用螺旋电感，不同层间的互连通过垂直过孔实现。电容采用垂直叉指电容结构。电容器和电感器也是垂直互连的，这种实现可以显着减小滤波器尺寸。另外，高通滤波器的插入损耗会随着工作频率的升高而恶化，主要是因为当频率升高时，滤波器内部元件对地的寄生电容会对高频信号呈现短路特性。对地寄生电容小，不是将整个接地金属层放在LTCC基板内部，而是通过侧导体接地；另外，通过在电抗元件下方加空白层，在电感层上方放置电容层等，降低对地寄生电容，从而改善滤波器的高频插入损耗。为了方便滤波器的使用，滤波器内部需要接地的导体通过基板侧面的导体连接，滤波器的输入输出端与基板端部的导体相连，形成单片结构。使用时，只需按照规定的方法通过这些基板表面的导体将滤波器焊接到电路板上即可。一种LTCC高通滤波器，包括输入端和输出端，其特征在于，包括四个依次串联的电容和三个并联的电感，实现这些电抗元件的导体印制在LTCC多层生陶瓷，及过滤器经钻孔、填充、丝网印刷、层压、烧结工艺成型；七个电抗元件的连接采用LTCC叠层结构，通过三维互连实现，多个电感采用螺旋电感，通过垂直通孔实现不同值。层与层之间的互连；多个电容采用垂直叉指电容结构；垂直互连也用于电容器和电感器之间。

第一个电容是滤波器的输入端；第四个电容为滤波器的输出端；第一电感的一端连接于第一电容与第二电容之间，另一端接地。第二电感的一端连接至第二电容与第三电容之间，另一端接地；第三电感的一端连接于第三电容与第四电容之间，另一端接地。由多层LTCC陶瓷基板组成，基板两面印刷可焊金属条作为滤波器的接地电极，基板两端覆盖可焊金属构成输入输出电极的过滤器，分别。第一，第二，第三电感由多层陶瓷介质上的螺旋电感实现，不同陶瓷介质层之间的金属导体通过通孔互连。第一、二、三、四电容由多层陶瓷介质层上的叉指电容实现，不同陶瓷介质层之间的电容极板通过通孔互连。电容设置在电感上方，多个空白层设置在电容和电感下方。两个端子的电极分别连接到基板内部的第一电容和第四电容的一个极板，实现信号的输入和输出。两侧的接地电极连接到第一电感的两端，第二电感与第三电感位于基板内部。进一步地，所述多层LTCC陶瓷基板共可设置24层，其中第1至第8层为空白层，电感L1、L2、L3位于第9至14层，电容C1、C2、 C3、C4在第9层到第14层。在第19层到第22层，电感和电容通过第14层和第19层之间的过孔连接。

进一步地，电感L1、L2、L3采用多层螺旋电感，不同层间的金属导体通过通孔互连。进一步地，电容C1、C2、C3、C4为叉指电容，通过不同层的金属导体实现。进一步地，第19层和第21层为电容C1、C2、C3、C4的一个极板，这两层的极板通过金属过孔连接；C1、C2、C3、C4的另一个极板位于On层20和22中，这两层的极板通过金属过孔连接。进一步地，电容C1和C2通过第19层和第21层的金属连接；电容C2和C3通过第20层和第22层的金属连接。电容C3和C4通过第19层和第21层的金属连接。进一步地，螺旋电感L1的首端在第14层，通过过孔连接到电容C1和C2第19层的金属上，末端通过金属连接到侧面的地电极在第9层。进一步地，螺旋电感L2的首端在第14层，通过过孔与电容C2、C3第20层的金属相连，末端通过金属与侧面的地电极相连。在第11层。进一步地，螺旋电感L3的起点在第14层，通过过孔连接到电容C3和C4的第19层金属上，一端通过第9层金属与侧面的接地电极相连。进一步地，电感L1和L3通过第九层金属连接，然后连接到侧面的接地电极。本专利技术取得的有益效果： 本专利技术的LTCC高通滤波器是由4个电容和3个电感共7个电抗元件组成的七阶滤波器，通过LTCC多层结构实现滤波。

电感采用螺旋电感，不同层间的互连通过垂直过孔实现。电容采用垂直叉指电容结构。电容器和电感器也是垂直互连的，这种实现可以显着减小滤波器尺寸。滤波器的输入输出由印在LTCC基板两端的焊盘实现；为了减小滤波器内部元器件对地的寄生电容，改善高通滤波器高频段的插入损耗，LTCC衬底层没有整块接地，而是连接通过 LTCC 基板的侧电极和底部焊盘接地。高通滤波器的封装结构为标准的1206（3.2mm×1.6mm）封装结构，具有体积小、成本低、带内插入损耗小、带外抑制度高、温度稳定性好、使用方便等优点。大量生产。附图说明图1为本专利技术的LTCC高通滤波器原型电路图；图2为本专利技术具体实施例中描述的LTCC高通滤波器的外形图；图3为专利技术具体实施例中描述的LTCC高通滤波器的内部结构图；图4是专利技术具体实施例中描述的LTCC高通滤波器的测试结果。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。以下实施例仅用于更清楚地说明本专利技术的技术方案，并不用于限定本专利技术的保护范围。图1是一个7阶高通滤波器的原型电路图，包括四个电容C1、C2、C3、C4和三个电感L1、L2、L3等七个电抗元件，这些电抗元件按a连接在一起一定的拓扑关系实现高通滤波功能。

实现这些电抗元件的导体印刷在LTCC多层绿色陶瓷表面，滤波器则通过钻孔、填充、丝网印刷、层压、烧结等工艺形成。该专利技术的目的是将图1中的所有电容C1、C2、C3、C4和电感L1、L2、L3用LTCC技术实现在尽可能小的体积范围内。图2为LTCC实现的高通滤波器的外形图。滤波器由LTCC陶瓷基板组成，基板两面印有可焊金属导体条作为滤波器的接地电极GND；基板两端覆盖有可焊金属导体作为滤波器的输入电极IN和输出电极OUT；外表面还设有方向识别用的标记SN。使用时，只需将滤波器通过这些可焊金属以正确的方式焊接到电路板上即可。图 3 所示为滤波器的内部框图。图中有24层介质层。为了说明连接关系，层与层之间的距离尽量保持，侧边、顶部和底部的焊盘都没有画出来。图3不代表专利技术低通滤波器的实际尺寸配比关系，专利技术低通滤波器的实际尺寸配比关系、连接关系和封装结构如图2所示。图3中滤波器的四个电容排列在LTCC陶瓷基板上方的第19层到第22层，主要是为了减小它们对地的寄生电容，提高滤波器的高频性能。电容C1、C2、C3、C4从左到右依次排列。输入端为电容C1，采用4层叉指电

【技术保护要点】

一种LTCC高通滤波器，包括输入端和输出端，其特征在于，包括四个依次串联的电容和三个并联的电感，实现这些电抗元件的导体印制在LTCC多层生陶瓷，及过滤器经钻孔、填充、丝网印刷、层压、烧结工艺成型；七个电抗元件的连接采用LTCC叠层结构，通过三维互连实现，多个电感采用螺旋电感，通过垂直通孔实现不同值。层与层之间的互连；多个电容采用垂直叉指电容结构；垂直互连也用于电容器和电感器之间。

【技术特点概要】

1. 一种LTCC高通滤波器，包括输入端和输出端，其特征在于包括四个依次串联的电容和三个并联的电感，并实现将这些电抗元件的导体印制在LTCC多层绿色陶瓷表面，滤芯采用冲孔、填充、丝网印刷、层压、烧结工艺成型；七个电抗元件的连接采用LTCC叠层结构通过三维互连实现，多个电感采用垂直螺旋电感。孔实现了不同层之间的互连；多个电容采用垂直叉指电容结构；电容器和电感器也通过垂直互连连接；焊锡金属条作为滤波器的接地电极，基板两端覆盖可焊金属，分别构成滤波器的输入和输出电极；第一、二、三电感采用螺旋形电感实现，不同陶瓷介质层之间的金属导体通过通孔互连；第一、二、三、四电容由多层陶瓷介质层中的叉指电容实现，不同陶瓷介质层之间的电容极板通过通孔互连；多层LTCC陶瓷基板共24层，其中第一至第八层为空白层，第一电感、第二电感、第三电感位于第9层至第14层之上，第一电容、第二电容、第三电容和第四电容位于第19层至第22层；第19层和第21层是第一电容、第二电容、第三电容和第四电容的极板，这两层的极板通过金属过孔连接；第一电容、第二电容、第三电容和第四电容的其他极板位于第20层和第22层一阶rc高通滤波器设计，这两层的极板通过金属过孔连接。洞; 第一电容和第二电容通过第19层和第21层的金属连接；第二电容和第三电容通过第20层和第22层的金属连接；

【专利技术性质】

技术研发人员：王杰、张慧静、黄勇、

申请人（专利权）：苏州渤海创业微系统有限公司、中国兵器工业集团第214研究所苏州研发中心、

类型：发明

其他省市：江苏；32

下载所有详细技术资料 我是该专利的所有者