应用于ISM频段的无线通信系统中LTCC带通滤波器设计方法研究

摘要

在当今的无线通信系统中,高性能和小型化是大势所趋。因此,许多新的技术都用于解决无源器件的集成方式。其中低温共烧陶瓷(LTCC)技术已经成为实现无源元件特别是射频前端无源模块集成的重要技术。
　　 在射频前端模块中,带通滤波器是非常重要的器件,它能让特定频段的信号通过同时抑制了噪声。本文主要研究LTCC滤波器的设计方法和步骤。主要研究内容如下:
　　 1.传统滤波器设计方法研究。在传统滤波器设计方法的基础上,通过改变谐振器的结构来获得传输零点,并给出了设计公式。列举了几种典型类型的带通滤波器集总电路。
　　 2.LTCC内埋元件设计。分别研究了内埋电感和电容的设计方法,分析推导了折线型电感和电容的导纳参数表达式,并使用AWR、HFSS软件分别对等效电路模型和实际三维结构进行仿真。介绍了阶跃阻抗谐振器(SIR),提出了一种新型的SIR结构,很好的实现了前面提到的改变了结构的谐振器。
　　 3.基于上述研究设计了一个三阶的LTCC带通滤波器。该滤波器使用改变结构的谐振器,在下边带(高频端)实现了一个传输零点。同时在输入和输出端之间加上了一个反馈电容,在上、下边带各产生一个传输零点。由于使用了SIR谐振器,该滤波器的尺寸较小,为2.5mm×2.0mm×0.9mm,通带内(2.40GHz-2.50GHz)的最大插入损耗为1.3dB。