LTCC集总参数滤波器的设计与关键工艺分析

摘要

低温共烧陶瓷(low temprature co_fired ceramic,LTCC)技术是一种立体、多层的布线技术，可灵活设计电感、电容元件，减小元件空间，已成为无线通讯系统与现代装备技术中更具影响力与竞争力的技术之一。LTCC LC滤波器相对于传统的集总参数滤波器，不但可集成在多芯片组件基板内，而且能制作成0805、0603等表面贴装(SMD)形式，能在很大程度上提高电子系统的集成度、可靠性等。
　　本文是在了解现有工艺平台的基础上，利用集总参数元件进行滤波器的设计。首先采用网络综合法综合出等效电路模型，使用Ansoft Designer与ADS软件对等效电路模型进行了仿真，采用三维电磁场仿真软件HFSS建立了电容电感的三维模型，并提取出其有效元件值。对滤波器中几种常用的电容电感元件的物理模型进行了扫描分析，给出了某些敏感尺寸对元件有效值、Q值的影响趋势。基于对单个分立元件研究的基础，在HFSS中进行了滤波器的整体布局，完成了滤波器物理模型的建立，并对其进行了仿真，仿真结果满足技术指标要求。
　　本文对LTCC技术中的某些关键工艺进行了分析，对影响滤波器性能的部分敏感参数进行了探讨，并将这些敏感参数反馈到设计中去，优化滤波器的设计。
　　经低温共烧陶瓷(LTCC)工艺线制作出了两款截止频率分别为195MHz和260MHz的LTCC九阶LC低通滤波器和两款中心频率分别为1050MHz、1950MHz，通带宽度为500MHz和900MHz的LTCC五阶LC带通滤波器。成品经矢量网络分析仪Agilent E8358A测试，测试结果与仿真曲线吻合较好，符合设计值的要求，达到了将LTCC滤波器设计与工艺实现相结合的目的。

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第一章 绪 论

1.1 LTCC集总参数滤波器的研究目的和意义

1.2 LTCC技术的研究历史及现状

1.3 论文的研究内容与创新之处

第二章 微波滤波器的基本理论

2.1引言

2.2 滤波器的类型和技术参数

2.3 归一化的低通原型滤波器

2.4 切比雪夫滤波器

2.5 频率变换

第三章 LTCC嵌入式电感与电容元件设计

3.1 引言

3.2 LTCC内埋置电容的设计

3.3 LTCC嵌入式电感的设计

3.4 本章小结

第四章 LTCC集总参数滤波器的设计

4.1 引言

4.2 LTCC九阶LC低通滤波器设计

4.3 LTCC五阶LC带通滤波器设计

4.4 本章小结

第五章 LTCC关键工艺分析

5.1 LTCC工艺概述

5.2 LTCC关键工艺分析

5.3 本章小结

第六章 LTCC LC滤波器的制作与测试

6.1 LTCC滤波器的制作

6.2 LTCC LC滤波器的测试

6.3 结论

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果