LTCC技术毫米波微型滤波器的设计(2)

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Keywords bandpass filter (BPF), low temperature co-fired ceramic (LTCC), millimeter wave, semi-Lumped and semi-distributed

摘要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 微波毫米波技术的特点及发展趋势 1

1.3 LTCC技术简介 2

1.3.1 LTCC技术 2

1.3.2 LTCC工艺流程 2

1.4本文研究内容及结构体系 5

2 滤波器设计理论 6

2.1 滤波器概述 6

2.1.1 滤波器的分类 6

2.1.2 滤波器的技术指标 7

2.2 传输零点的产生 9

2.2.1 集总结构传输零点 9

2.2.2 分布结构传输零点 10

2.3 带状线 11

2.3.1 横电磁波传输线的一般性质 11

2.3.2 带状线的特性 12

2.4 平行耦合带状线 16

2.4.1 平行耦合带状线的弱耦合特性 16

2.4.2 平行耦合带状线的强耦合特性 17

2.4.2.1 两层重叠平行耦合带状线 17

2.5 模拟仿真软件介绍 19

3 LTCC带通滤波器设计 20

3.1 滤波器的技术指标 20

3.2 毫米波带通滤波器的设计 21

3.2.1 滤波器的初步设计 21

3.2.2 滤波器的三维实现 22

4 总结与展望 29

致谢 30

参考文献 31

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

滤波器是微波射频电路、无线电系统等许多设计中的关键问题。在多路通信中，滤波器用来分开和组合不同的频段；在射频收发组件中，滤波器用来防止接收机受到工作频段外的干扰或规定大功率发射机在工作频段内辐射。而且，从超长波段到毫米波段的所有电磁波段都需要滤波器。

毫米波的频谱范围为30 GHz～300GHz，位于微波和红外波段之间，因此它兼具有两者的特点。毫米波波长为1mm～10mm，由于波长比较短，而且频带比较宽，这就使得毫米波能够得到快速的发展。毫米波的应用范围非常的广泛，如在雷达与制导、通信、遥感技术和生物医学领域等方面都发挥着非常重要的作用。近年来随着通讯技术的快速发展，各种设备都向更小的体积、更高的可靠性不断推进。半导体集成电路虽然实现了有源器件的高集成度，但由于工艺兼容性和衬底特性等方面的原因，对于无源器件的集成化和小型化一直是一个难点，同时也限制了毫米波技术的发展，这成为人们目前急需要解决的一大难题[5]。论文网

低温共烧陶瓷（LTCC）技术的出现，为无源电路的集成提供了一种途径，它是将陶瓷材料和金属图形在900℃温度下烧结，所以具有高可靠性和高温度稳定性，由于内部结构采用三维立体集成及多层折叠，从而使体积大幅度减小。基于它的许多优点，LTCC技术被看做是未来封装工艺的发展趋势。在本课题中，基于LTCC技术设计的滤波器较之其他工艺具有体积小、成本低、可靠性高等优点，在毫米波频段具有很大的实用价值和研究意义。