多层介质结构LC滤波器多级级联技术研究

论文摘要

采用多层介质结构设计微波滤波器不仅可以减小电路尺寸、提高电路集成度,而且通过多层布线与金属带的层叠,可以方便地实现层与层之间电容电感的耦合。本文采用三维电磁仿真软件HFSS对LTCC多层介质耦合带通滤波器的设计进行了深入研究。论文的主要工作和贡献包括:在已有的二阶耦合带通滤波器模型的基础上,调整中心频点至2.04GHz;采用级联两个二阶耦合带通滤波器的方法,实现了上下级联和平行级联的四阶耦合带通滤波器;其中上下级联采用调整接地板面积、调整二阶滤波器之间的距离和改变反馈电容三种方式改善两个二阶滤波器之间的不利影响;然后在上下级联结构中改变端口位置以利于实际应用;平行级联采用三种结构实现,通过调整二阶耦合滤波器之间的距离、改变反馈电容以及调整耦合电容的方法削减四个谐振器相互作用带来的不利影响,改善滤波器性能;最后比较它们的传输特性。已有的二阶滤波器阻带抑制只能达到-20dB左右,采用级联的方式可以大大提高阻带抑制效果。论文在如何实现级联,改善滤波器的性能以及减小滤波器尺寸进行了深入的分析,所得结论对滤波器级联技术具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 LTCC 技术工艺概述
• 1.4 本文安排
• 第二章 多层结构中电容电感设计
• 2.1 电容设计
• 2.1.1 电容模型及其等效电路
• 2.1.2 本文电容设计
• 2.2 电感设计
• 2.2.1 电感模型及其等效电路
• 2.2.2 本文电感设计
• 2.3 LC 谐振器设计
• 2.3.1 LC 谐振器
• 2.3.2 本文电容电感构成的串并联谐振器
• 2.4 本章小结
• 第三章 滤波器以及倒相器原理
• 3.1 滤波器分类以及相关性能指标
• 3.1.1 滤波器分类
• 3.1.2 滤波器相关性能指标
• 3.2 滤波器设计理论
• 3.2.1 低通滤波器设计的基本原理
• 3.2.2 由低通到带通滤波器的转换
• 3.3 阻抗（导纳）倒相器
• 3.3.1 阻抗（导纳）倒向器原理
• 3.3.2 由倒相器构成的谐振电路
• 3.4 滤波器传输零点设计
• 3.4.1 滤波器传输零点设计原理
• 3.4.2 一个传输零点的滤波器
• 3.5 本章小结
• 第四章 四阶耦合带通滤波器设计与研究
• 4.1 二阶耦合带通滤波器
• 4.2 上下级联的四阶带通滤波器的设计
• 4.2.1 滤波器级联ADS 仿真
• 4.2.2 上下级联的实现
• 4.3 平行级联的四阶耦合带通滤波器设计
• 4.3.1 平行级联结构一
• 4.3.2 平行级联结构二
• 4.3.3 平行级联结构三
• 4.4 级联滤波器性能比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结与展望
• 致谢
• 参考文献