HFSS基于LTCC技术的带通滤波器设计(2)
HFSS is Ansys company launched commercial 3 d electromagnetic simulation software, using finite element method, the three-dimensional subpision device model, electromagnetic calculation and solution, high accuracy, and is a widely recognized in the industry. In this paper, the resonant unit and filter model is conducted in the HFSS, after a lot of modeling and debugging, is very good and reliable results are obtained.
Key words: high performance, miniaturization, LTCC, comb line, the transmission zeros, HFSS
Keywords：LTCC，Microwave filter，LC，Miniaturization，High stop-band suppression Comb line
目 次
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 LTCC微波滤波器的研究背景 1
1.3 本文的研究内容 3
2 LTCC技术 4
2.1 引言 4
2.2 LTCC技术的概念与发展趋势 4
2.3 LTCC技术的工艺流程 6
2.4 LTCC技术的优点 7
2.5 LTCC滤波器 7
3 滤波器的原理 9
3.1 引言 9
3.2 滤波器的分类概述和指标分析 9
3.2.1 滤波器的分类 9
3.2.2 滤波器的技术指标 10
3.3 内埋元件的设计 12
3.3.1内埋电感的设计 12
3.3.2内埋电容的设计 13
4 LTCC带通滤波器的设计 14
4.1 引言 14
4.2 滤波器指标分析 15
4.3 梳状线型滤波器的设计 16
4.3.1一级谐振单元分析 16
4.3.2二级谐振单元分析 17
4.3.3三级谐振单元分析 19
4.3.4四级谐振单元分析 21
4.4 传输零点引入 22
4.4.1传输零点的形成 23
4.4.2传输零点的形成 24
结 论 27
致 谢 29
1 绪论
1.1 引言
随着无线通信向高速化发展，无线设备便逐步往毫米波应用的方向转变。由于其广泛的带宽必须保证以上系统体积小，成本低，有优良的性能，和一个高度的集成。低温共烧陶瓷（LTCC）毫米波系统的产生极大程度上满足了这一需求。集成在LTCC多层次的基板面上的带通滤波器，为实现小型化和高性能做出了很大贡献[1]。
微波滤波器越来越成为现代无线通信系统中的一个重点组成元素。在收发器设计中，分离上行下行传输路径有时候是设计射频带通滤波器的必要步骤。窄带滤光片也被用于过滤图像频道和任何在附近的强干扰信号。应用SAW技术可以保证这些步骤的实现。总的来讲，LTCC技术相对于其他技术有更好的性能，更高的集成密度，可靠性也略高一筹，在近年来受到广泛关注。本文描述和构建了适合LTCC模块微型收发器集成的带通滤波器。
1.2 LTCC微波滤波器的研究背景
早期的雷达和卫星通信的需求占据了滤波器的发展[2]。而后者占领了频率范围低于20 GHz的非常狭窄的通道范围,前者需要频率可协调的毫米波滤波器，而雷达占据了60GHz-140 GHz的范围[3]。卫星滤波器通常是由双模谐振器构成，这样是为了节省空间和重量。最重要的是，能够满足狭窄的带宽需求和低插入损耗规范。多路复用器由这些滤波器手工制作，从设计微调到最终的产品需要几个月的时间。多路复用器是最昂贵的组件也是卫星的有效载荷[4]。在军事方面,开发的重点集中在导弹雷达和相关应用程序。微波滤波器或金属插入的带通滤波器都是独立的重要组件，满足性能要求或集成的子系统[5]。