基于LTCC技术的叠层片式LC带通滤波器的设计

摘要

随着现代通讯技术的快速发展,也鉴于射频微波器件微型化、片式化、模块化的迫切需求,基于低温共烧陶瓷技术的滤波器的设计研究工作一直是近些年来的热点之一。本课题的主要工作是基于LTCC技术的叠层片式LC带通滤波器的设计研究。
　　首先通过利用三维电磁仿真软件HFSS,对平面螺旋电感、立体螺旋电感(Helical Inductor)、垂直叉指电容(VIC)进行了设计分析,得到了一些对实际设计有参考价值的结论,这些为后续进行滤波器的设计提供了便捷和支持。最终详细阐述了一个改进型基于LTCC技术中心频率为2.45GHz的多层LC带通滤波器的设计,给出了其理想二维电路模型,接着借助于HFSS仿真软件讨论分析了通孔电路模型及其产生的寄生效应,并给出了最终的实际等效电路模型以及在通过LTCC技术实现时采用的三维版图布局方案。
　　LTCC材料选用Ferro公司A6M-E系列(介电常数为5.9,损耗角正切值为0.0012),此LTCC带通滤波器整体尺寸为4×2.5×0.653mm3,中心频率位于2.45GHz,三个传输零点的位置分别为1.9、2.7和3.86GHz,带内插入损耗小于2dB,回波损耗大于20dB。此设计滤波器的通带插入损耗、回波损耗、带外衰减、带边陡峭度等性能较国内外相关文献中已提出的LC二阶带通滤波器都有提升,可以更好地满足应用需要;仿真结果和预期的基本一致性,也论证了相关设计分析的有效及正确性,如很好的验证了论文前面部分对通孔引入所产生一些寄生效应和它们对电路等效模型影响的分析讨论,以及滤波器在通过HFSS进行三维版图布局时Lr、Lr_1非对称性设计的正确性。

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1. 绪 论

1.1 引 言

1.2 本文工作的背景和意义

1.3 国内外研究现状

1.4 论文的主要研究内容

2. LTCC技术

2.1 引 言

2.2 LTCC技术的概念及特点

2.3 LTCC技术的工艺流程

2.4 本章小结

3. LTCC内埋式无源元件电感与电容的仿真设计及分析

3.1 引 言

3.2 LTCC内埋式电感的设计分析

3.3 LTCC内埋式电容的设计分析

3.4 本章小结

4. 基于LTCC技术的叠层片式LC带通滤波器设计与分析

4.1 一般LTCC多层滤波器的设计流程步骤

4.2 一般滤波器的基本设计方法及原理

4.3 带通滤波器阻带中引入衰减极点

4.4 中心频率为2.45GHz的LC带通滤波器设计

4.5 本章小结

5. 总结与展望

5.1 总 结

5.2 展 望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间公开发表的论文