本发明涉及滤波器,具体涉及一种三层介质基板以及印刷于各层介质基板上的金属线路堆叠而成的低剖面低成本高抑制高滚降滤波器。
背景技术:
1、滤波器在无线通信系统、军用广播、基站、仪表方面都有广泛应用。在设备中往往需要集成多个滤波器,这就要求单个滤波器有更小的面积,更高的集成度。
2、当前被广泛采用的高集成度滤波器一般采用的是ltcc。ltcc滤波器即是将由电容和电感构成的滤波器电路集成进由印有电路陶瓷基板堆叠而成的多层结构。其中电容由分布于各层的平行金属板形成。而电感由印刷线路绕成螺旋状或者曲折状形成。将电容电感立体地集成进多层陶瓷基板中,用金属化过孔互联,形成lc滤波电路。
3、ltcc是利用立体空间对电容电感进行集成的,整个lc电路的结构设计较为复杂,器件内部电容电感接近互耦导致设计耗时,滤波器性能也会受影响,性能降低。
4、ltcc结构的叠层一般达到10层甚至更多,需要介质和金属层的多次反复堆叠,程序繁琐。而且随着堆叠次数的增加,对位精度的管控成本也会随之提高。ltcc的各层电介质一般都是采用统一的介电常数,这一点限制了设计的灵活性。
5、ltcc,或者其他硅基类元器件,例如采用ipd技术的滤波器,热膨胀系数和pcb主板本身的受热膨胀系数是不一致的,降低了器件使用时的可靠性。
技术实现思路
1、本发明提供了一种高抑制高滚降三层带通滤波器,用于解决常见多层结构滤波器复杂,器件内部电容电感互耦导致设计耗时;制作工艺流程步骤多,成本高的问题。
2、为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
3、一种高抑制高滚降三层带通滤波器,由三层介质,与两边以及夹在中间的金属层构成滤波器整体;
4、三层介质从下至上分别为第一介质层(2)、第二介质层(4)和第三介质层(6),第二介质层(4)两侧的第二金属层(3)和第三金属层(5)为电容层,电感层第三介质层(6)上方的第四金属层(7)为电感层,第一介质层(2)下方的第一金属层(1)为接地金属层;
5、所述接地金属层,电容层,电感层互联。
6、本发明的进一步技术:
7、优选的,所述第一金属层(1)位于附着于第一介质层(2)下表面,由金属片(1.1、1.2、1.3)组成,金属片(1.1)及金属片(1.3)作为滤波器的输入、输出端口,金属片(1.2)作为滤波器的接地。
8、优选的,所述第二金属层(3)作为滤波器lc电路的电容器的下极板,下极板的数量为7个;
9、所述第三金属层(5)作为滤波器lc电路的电容器的上极板,上极板的数量为7个。
10、优选的,所述第四金属层(7)为平面螺旋形结构,平面螺旋结构数量为7个,通过平面螺旋绕多圈,形成高电感值的电感。
11、优选的,第一金属层(1)与第二金属层(3)通过第一介质层(2)上的第一金属化过孔(8)相连接;
12、第二金属层(3)与第三金属层(5)通过第二介质层(4)上的第二金属化过孔(9)相连接,
13、第四金属层(7)的电感,通过第三金属化过孔(10)连到第三金属层(5)的电容器的上极板;
14、第四金属层(7)的电感,通过第三金属化过孔(10),第二金属化过孔(9)连到第二金属层(3)的电容下极板;
15、第四金属层(7)的电感,通过第三金属化过孔(10),第二金属化过孔(9),第一金属化过孔(8)连到第一金属层(1)接地;
16、第三金属层(5)的首尾电容上极板,通过第二金属化过孔(9)和第一金属化过孔(8)连到第一金属层(1)输入、输出端口;
17、第二金属层(3)的下极板通过第一金属化过孔(8)连到第一金属层(1)的金属片(1.2)接地。
18、优选的,所述第三介质层(6)和第一介质层(2)采用的是玻璃纤维和树脂的复合材料。
19、优选的,所述第二介质层(4)采用高介电常数值的树脂材料。
20、优选的,所述第二介质层(4)的介质介电常数比第一介质层(2)和第三介质层(6)的介质介电常数高,第二介质层(4)厚度比第一介质层(2)和第三介质层(6)的厚度薄。
21、本发明的有益效果是:
22、本发明采用三层介质结构,电容分布在中间层两侧,电感分布在上层介质表侧,简化了滤波器整体的结构组成。电容层与电感层之间有较大间距,且避免了电容电感交叉排列在同一层的情况,减小了互耦。从而改善了插损,滚降,抑制,回波损耗等滤波器的各项性能。整体采用树脂的介质基板进行堆叠,相比于ltcc工艺,成本更低。pcb主体为树脂,本发明的主体介质也由树脂构成,有利于提高器件在高低温条件下的稳定性。
1.一种高抑制高滚降三层带通滤波器,其特征在于,由三层介质,与两边以及夹在中间的金属层构成滤波器整体;
2.根据权利要求1中所述的一种高抑制高滚降三层带通滤波器,其特征在于,所述第一金属层(1)位于附着于第一介质层(2)下表面,由金属片(1.1、1.2、1.3)组成,金属片(1.1)及金属片(1.3)作为滤波器的输入、输出端口,金属片(1.2)作为滤波器的接地。
3.根据权利要求2中所述的一种高抑制高滚降三层带通滤波器,其特征在于,所述第二金属层(3)作为滤波器lc电路的电容器的下极板,下极板的数量为7个;
4.根据权利要求3中所述的一种高抑制高滚降三层带通滤波器,其特征在于,所述第四金属层(7)为平面螺旋形结构,平面螺旋结构数量为7个,通过平面螺旋绕多圈,形成高电感值的电感。
5.根据权利要求4中所述的一种高抑制高滚降三层带通滤波器,其特征在于,第一金属层(1)与第二金属层(3)通过第一介质层(2)上的第一金属化过孔(8)相连接;
6.根据权利要求1中所述的一种高抑制高滚降三层带通滤波器,其特征在于,所述第三介质层(6)和第一介质层(2)采用的是玻璃纤维和树脂的复合材料。
7.根据权利要求1中所述的一种高抑制高滚降三层带通滤波器,其特征在于,所述第二介质层(4)采用高介电常数值的树脂材料。
8.根据权利要求1中所述的一种高抑制高滚降三层带通滤波器,其特征在于,所述第二介质层(4)的介质介电常数比第一介质层(2)和第三介质层(6)的介质介电常数高,第二介质层(4)厚度比第一介质层(2)和第三介质层(6)的厚度薄。
