论文部分内容阅读
近年来,基于低温共烧陶瓷技术(LTCC)的滤波器和巴伦已经广泛使用于蓝牙和无线局域网等无线通信系统中。无线通信系统的迅速发展,对滤波器和巴伦的小型化和高性能提出了越来越高的要求。然而,国内在LTCC技术方面至少落后发达国家五年,目前国内无线通信系统中使用的带通滤波器和巴伦几乎全部依赖进口,因此研究带通滤波器和巴伦的小型化和集成模块具有重要的实际意义。
本研究采用电磁场三维仿真软件HFSS完成了一款集成了微带滤波器和无源元件巴伦的平衡滤波器模块的设计,其结构新颖、体积小巧、性能优良。在设计方面,从平衡滤波器模块中带通滤波器和巴伦的电路结构设计到在LTCC介质基板中的三维结构实现,对整个设计流程进行了较为全面的分析。在电路结构设计部分,采用耦合传输线的方法实现二阶抽头式梳状线带通滤波器和三线巴伦的设计方法。在三维结构实现部分,从基本的电感电容等无源元件的三维建模、各部分子模块在LTCC介质基板内部的布局到整个模块的仿真优化都进行了详细的分析。本文设计的平衡滤波器模块具有一个不平衡输入端口和两个平衡输出端口,外观尺寸仅为2.0 mm×1.2 mm×1.0mm。仿真结果表明:带内插损为3.1dB,带内平衡端口最大相位差值为173.33°,幅度差为0.14dB。这种平衡滤波器的优点在于:通过滤波器和巴伦的集成,不仅减小了整个模块的功耗,而且实现了模块的小型化、模块化、高可靠性,并降低了生产的成本。