分布参数电路结合集总参数元件的混合LTCC滤波器设计研究

摘要

鉴于低温共烧陶瓷(LTCC)技术设计无源器件具有许多其他技术无法比拟的优势，本文主要针对基于LTCC技术的射频模块中比较常用的无源元件:电容、电感和滤波器的结构，设计方法等进行了研究。
　　 本文首先通过萃取等效电路、电磁仿真的方法，对采用LTCC内埋式结构的电感和电容展开研究，提出了LTCC内埋元件完善的设计方法和流程，据此设计了立体螺旋电感和多层垂直交叉电容，结构仿真和原理图仿真结果验证了设计和实现方法的正确性。
　　 其次，在对LTCC多层结构电感和电容元件研究的基础上，结合经典的集总元件网络综合法和分布参数传输线理论，给出了新型LTCC多层滤波器的设计方法和原理，并按照LTCC多层滤波器的设计方法设计了三种滤波器:①端口采用通孔连接的低通滤波器。并在此基础上详细分析了金属层厚、介质层厚、介电常数等参数变化对LTCC低通滤波器截止频率、插入损耗的影响。②带衰减极点的低通滤波器。此结构可提高滤波器阻带的衰减性能，并获得更为陡峭的过渡带。③紧凑的带二个衰减极点的带通滤波器。并详细分析了腔体间以及输入输出端之间的耦合强度的变化对滤波器带宽、插入损耗、衰减极点等的影响。