电子元器件应用-一种蓝牙频段LTCC带通滤波器的设计与制作

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1、工艺·技术·应用一种蓝牙频段LTCC带通滤波器的设计与制作李正纲，徐自强，石玉（电子科技大学电子科学技术研究院，四川成都610054）摘要：提出了一种基于LTCC(Lowtemperatureco-firedceramic)技术的带通滤波器实现的有效方法。其基本思路是以组成滤波器最基本的电容电感为基础，用集中参数网络综合法设计LTCC滤波器，再用HFSS进行三维仿真优化，最后根据优化结果设计版图。具体设计制作了一个2.45GHz的LTCC带通滤波器，最后给出了电路模拟和仿真模拟的结果以及最终样品的测试分析。关键词：LTCC;带通滤波器;设计；仿真+中图分类号：TN713

2、.5文献标识码：B文章编号：1001-3830(2010)01-0062-04DesignandPreparationofLTCCBand-passFilterforBluetoothApplicationsLIZheng-gang,XUZi-qiang，SHIYuResearchInstituteofElectronicScienceandTechnology,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu610054,ChinaAbstract:Implementationoflumped-elem

3、entband-passfilterstructurestargetedforlowtemperatureco-firedceramic(LTCC)wasproposed.Basedonthecapacitorsandinductorscomposingthefilters,thispaperdescribesthedesignofLTCCfiltersusingthemethodoflumpedparameternetworksynthesis,andapplyingHFSSfor3Dsimulationandoptimation.Accordingtothesimu

4、lationandoptimization,thefinallayoutoffilterwasdesigned,andLTCCbandpassfilteroperatingat2.45GHzwerefabricatedandcharacterized.Finallytheresultsofcircultandsimulationanalogandtestdataofrealsampledeviceweregiven.Keywords:LTCC;bandpassfilter;design;simulationCo-firedCeramic，HTCC)更具优势。高温共烧使用

5、1引言低电导率的钨、钼、锰等金属，而LTCC采用高电现代移动通信系统从GSM到GPRS直至导率的金、银、铜等金属作导电介质。当采用金、CDMA，频率从原来的几百Hz到了现在的900银元素（铜除外）布线时，在烧结过程中不会氧化，MHz、1.8GHz、2.4GHz、5.8GHz甚至更高。与因此无需电镀保护；LTCC的陶瓷基片的组成成分此同时对于器件的小型化和高性能的要求却在不可变，根据配料的不同可生成具有不同电气性能断提高。在微波波段，多层陶瓷介质的无源器件，（如介电常数）和其它物理性能（如热膨胀系数）如滤波器等，由于其具有小型化、易集成、设计灵的介质材料，各参量在一定范围

6、内可调整，从而增活等优点而越来越受到重视。为了在器件小型化的加了设计的灵活性。此外，LTCC技术结合了共烧同时降低其损耗，获得更高的品质因数，就需要寻技术和厚膜技术的优点，减少了耗能、费时、重复求新的材料和技术。在众多的微波介质板材之中，的烧结过程，所有电路被叠层热压并一次烧结，节LTCC相对于高温共烧陶瓷(HighTemperature省了时间，降低了成本，减小了电路的尺寸；而对于射频微波领域，更重要的是它具有高品质因数、高稳定性、高集成度等优点。因此LTCC成为民用收稿日期：2009-07-10修回日期：2009-08-05[1]和军品电子系统理想的选用材料。作者通

7、信：E-mail:lizhenggang111@sina.com62JMagnMaterDevicesVol41No2目前基于LTCC技术的微波器件已开始应用于手机、小灵通、无绳电话等各种移动通信设备中，在蓝牙、无线局域网卡、天线开关等模块中也大有用武之地。本文着重讨论LTCC带通滤波器的设计方法，对于这种新型的多层微波滤波器，它的设计方法是以集中参数元件网络综合法设计和基本滤波器设计为基础，结合传输线理论演变而成。相比传统的电路设计方法，本方法更适合LTCC这种三维立体的电路结构。图2LTCC带通滤波器粗模型2多层滤波器结构及原理首先介