基于LTCC技术的多层微波滤波器的设计与研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151100072硕士学位论文（学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：物理电子学论文题目：基于LTCC技术的多层微波滤波器的设计与研究英文题目：DesignandresearchofmultilayermicrowavefilterbasedonLTCCtechnology学生姓名：翟毅导师姓名：李继军副教授二○一八年四月原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发

2、表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。为保护学校和导师的知识产权，作者毕业后

3、涉及该学位论文的主要内容或研究成果用于发表学术论文须征得内蒙古工业大学就读期间导师的同意，并且版权单位必须署名为内蒙古工业大学方可投稿或公开发表。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：内蒙古工业大学硕士学位论文摘要移动通信技术的不断革新对射频器件的性能和尺寸要求越来越高，便携式无线通信设备需要射频器件具有高性能和小体积的特性。微波滤波器是用途广泛的一种射频器件，对其进行小型化研究有着非常重要的意义。采用低温共烧陶瓷（LTC

4、C）技术可以实现多层电路布局，能够有效减小射频器件的体积。分析了微波滤波器的基本设计理论，介绍了滤波器耦合矩阵的电路分析方法，详细阐述了基于LTCC技术的耦合谐振滤波器的设计过程，总结了滤波器设计中的一些规律，利用相位偏移分析了通过交叉耦合引入传输零点的工作原理，提出了利用传输零点向通带逼近以减小通带带宽的设想，最终设计了两款具有传输零点的耦合谐振滤波器。第一款滤波器为S波段四阶带通滤波器，利用三层层叠耦合线构成谐振器，再用弱耦合的方式将四个谐振器级联起来实现滤波器，该款滤波器的中心频率为3.45GHz，带宽

5、300MHz，通带内插入损耗小于2.1dB，阻带损耗大于31dB，通过加入U形带状线加强交叉耦合，在阻带内引入三个传输零点，该款滤波器的最终尺寸为4.5×3.6×1.2mm3。第二款滤波器为C波段四阶带通滤波器，基本设计思路与S波段滤波器一致，其单个谐振器采用两层层叠耦合线，该款滤波器的中心频率为4.92GHz，带宽140MHz，通带内插入损耗小于2.9dB，阻带损耗大于42dB，通过调整U形带状线的尺寸和位置改变传输零点在阻带的位置，成功将通带带宽减小到140MHz，该款滤波器的最终尺寸为5.1×2.8×1

6、.2mm3。关键词：低温共烧陶瓷；微波滤波器；耦合矩阵；交叉耦合；传输零点I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractThedemandforperformanceandsizeofRFdevicesisincreasingwiththeconstantinnovationofmobilecommunicationtechnology.MicrowavefiltersarewidelyusedasatypeofRFdevices.Itisofgreatsignificancetominiaturizethem

7、.TheLowTemperatureCofiredCeramictechnologycanrealizeamultilayercircuitlayout,whichcaneffectivelyreducethevolumeoftheRFdevice.Thebasicdesigntheoryofmicrowavefilterswasanalyzed,thecircuitanalysismethodofthefiltercouplingmatrixisintroduced,thedesignprocessofac

8、oupledresonantfilterbasedonLTCCtechnologyisdescribedindetail,andsummarizedsomelawsinfilterdesignprocess.Theworkingprincipleofintroducingtransmissionzerosthroughcrosscouplingisanalyzedwithphaseshift,the