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          基于LTCC技術(shù)的傳輸零點濾波器設(shè)計

          作者: 時間:2010-11-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            隨著射頻無線產(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越高。而小體積、高性能和低成本的微波濾波器的市場需求量增加。此類微波濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)已經(jīng)成為現(xiàn)代微波技術(shù)中關(guān)鍵問題之一。其主要的設(shè)計概念是將二維的電路布局變?yōu)槿S電路布局,借此達(dá)到縮小體積的目的。由于低溫共燒陶瓷(,Low TemperatureCofired Ceramic)技術(shù)具有高集成密度、高性能、高可靠性以及可內(nèi)埋置無源元件等優(yōu)點,成為多層無源器件和電路設(shè)計的主流,對微波無源器件的小型化起到了極大的推動作用。文中所研究設(shè)計的基于多微波無源濾波器力求達(dá)到結(jié)構(gòu)小型化和性能優(yōu)越化。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/187707.htm

            1 具有原理

            理論指的是濾波器傳輸函數(shù)等于零,即在這一頻點上能量不能通過網(wǎng)絡(luò),因而起到完全隔離作用。通常帶通濾波器在無限遠(yuǎn)的頻點處其傳輸函數(shù)是趨于零的,稱之為無限,但由于是無限遠(yuǎn),因此沒有實際意義。在實際設(shè)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處引入零點,這便是通常所指的有限零點。

            中有多種引入零點方法,由于LTCC往往采用多層結(jié)構(gòu),器件排列緊密,相互之間電磁耦合也會很大,這通常會使得電路特性惡化。文中利用螺旋電感之間的耦合,提高電路特性。濾波器結(jié)構(gòu)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各自組成一個諧振電路。其中,L1和L2交叉耦合系數(shù)為M,C5為接地電容。該結(jié)構(gòu)可以看作兩部分,上面一部分是一個典型的二階帶通濾波器,如圖2所示。下面是一個對地耦合電容,如圖3所示。帶通結(jié)構(gòu)產(chǎn)生所需要的通帶特性,傳輸零點位于直流點和無限大頻率處,引入的對地藕合電容,可以得到所需要的兩個傳輸零點,而且對與它串聯(lián)的帶通濾波器的通帶特性影響很小。

            

          帶通濾波器結(jié)構(gòu) www.elecfans.com


            

          典型的二階帶通濾波器

            

          典型的二階帶通濾波器

            利用微波網(wǎng)絡(luò)分析的方法,該二端口網(wǎng)絡(luò)可以看成圖2和圖3兩個網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián),整個網(wǎng)絡(luò)的Z矩陣等于上下兩個網(wǎng)絡(luò)的Z矩陣之和。

            

          公式

            該網(wǎng)絡(luò)的傳輸系數(shù)S21可以通過網(wǎng)絡(luò)的Z矩陣轉(zhuǎn)化而來

            

          公式

            其中,Z0為端口的特性阻抗,均為50 Ω。令S21=0,由式(2)可得

            

          公式

            其中,

            

          公式

            從而得到

            

          公式
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