【摘 要】
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近年来,随着人们对信息需求量的日益增长,微波无线传输技术发展迅猛。现在低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC）工艺已经成为射频电子器件中集成各种无源元件（包括电感、电容、电阻等）的重要的主导技术,因为其立体的叠层结构,所以在设计多层电路时有着很强的灵活性。凭借LTCC技术,很多过去依靠传统集成方法没有办法实现的构造新颖的无源电子元器件产品已经被广泛
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近年来,随着人们对信息需求量的日益增长,微波无线传输技术发展迅猛。现在低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC）工艺已经成为射频电子器件中集成各种无源元件（包括电感、电容、电阻等）的重要的主导技术,因为其立体的叠层结构,所以在设计多层电路时有着很强的灵活性。凭借LTCC技术,很多过去依靠传统集成方法没有办法实现的构造新颖的无源电子元器件产品已经被广泛应用于各类无线通讯装置（尤其是射频前端）中,而滤波器与功分器正是射频前端中使用非常广泛的器件。利用LTCC技术所构造的三维多层微波滤波器和功分器是先进的射频系统收发元件,由于LTCC技术有着许多无法相比的优势,所以可以较好地适应现代射频系统频段宽、体积小、成本低的技术需求。本论文重点是对LTCC立体多层无源滤波器以及功分器的结构设计与仿真及加工测试的探讨。微波无源元件在射频收发系统中使用得十分普遍,它在整个电路网络中占用空间想当大并且因为各个组成单元之间相距而在互连中出现严重的寄生效应,所以对于提高整个电路系统的集成度以及稳定性来说,提高无源元件的集成度的意义不言而喻。本论文首先针对此问题,首先对电感电容的等效电路进行提取,然后利用软件仿真等方法,对采用LTCC埋置技术设计的滤波器和功分器的基本组成无源元件,即电感和电容的设计进行研究。通过对LTCC内埋置电感和电容在仿真软件HFSS中进行仿真建模优化,然后利用等效电路法对其电感值、电容值等参数进行提取,实现我们所需要的电感电容。仿真中可以发现使用LTCC技术的立体多层结构能够有效地缩小元件体积并且提升元器件的性能,但是由于多层结构而使得设计及加工的难度变大,所以在实际的设计中需要进行全局考虑。在对内埋置电感和电容元件进行研究之后,再结合滤波器以及功分器的设计理论,完成了LTCC滤波器以及功分器的设计。利用上述电容电感完成低通滤波器以及功分器的制作并加工成实物并完成测试对比。最终设计出的滤波器的整体尺寸为3.2mm×1.6mm×0.9mm,中心频率为3GHz,通带内插入损耗低于0.6d B,阻带抑制在3.55-5GHz都低于24d B,5-9GHz的插入损耗都低于38d B,且电压驻波比小于1.2。功分器的整体尺寸为3.2mm×1.6mm×0.9mm,中心频率为3GHz,在通带2.6-3.4GHz内,回波损耗均低于-15d B,插入损耗均大于-3.3d B,输出端口的隔离度均低于-15dB。
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