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随着无线通信技术的高速发展,在一个通信系统里能够同时兼容多个通信制式的多频通信系统的研究设计越来越受到人们的重视,多频通信系统中又以双频通信系统应用最为广泛。作为双频通信系统中关键器件的双频段带通滤波器(本文简称双频滤波器),广泛应用于WLAN(无线局域网)以及双频便携式电话中,其性能优劣和体积大小直接影响着整个双频通信系统的性能和体积。射频无源器件由于其固有特性,在系统中所占的体积较大,而采用平面集成技术缩小的体积又远不能满足工程需求,先进的LTCC(低温共烧陶瓷)技术是采用多层立体三维结构的集成技术,使射频无源器件体积小、性能优、成本低成为可能。本文针对微型LTCC双频滤波器进行研究。研究双频滤波器的论文较多,但一般都是采用平面集成技术来实现各种双频滤波器的结构,与三维立体集成结构相比体积比较大,难以满足当前双频通信系统微型化的需求。采用先进的LTCC技术实现双频滤波器微型化的问题越来越受到人们的关注,但这种电性能要求的电路拓扑和工程实现与微波无源器件集成的高复杂性和LTCC器件的电路高密度特点密切有关,这也是这项研究的难点和所面临的巨大挑战。本文根据双频滤波器两个通带之间相互影响的特点,引入了由两个电感和两个电容构成的简单匹配网络,创新性地将集总参数元件实现的匹配网络和分布式的带状线滤波器有效结合,在同一个微型LTCC模块中实现双频微型微波滤波器,并依靠基本理论指导,通过内部结构调整和体积压缩进行多次优化设计,使之仅占一个无源器件的体积,实现双频滤波器的功能。采用这种设计思路成功设计了两款微型LTCC双频滤波器：款是应用于WLAN的2.4GHz/5.2GHz频段的LTCC双频滤波器,第一通带为2.35GHz-2.55GHz,第二通带为5GHz-5.4GHz,体积仅仅为2.5mm×5mm×2.2mm;另一款为中心频率在715MHz/1680MHz,两个通带相对带宽都为4%左右的双频窄带滤波器,体积为3.2mm×7mm×2.8mm。作为设计的延伸部分,又探讨并设计了一款频率为4GHz/7GHz左右,采用LC型滤波器结构实现的LTCC双频窄带滤波器和一款频率为1.3GHz/2.4GHz左右,采用结合LC型,带状线型两种滤波器结构实现的混合式LTCC双频滤波器。本文针对LTCC双频滤波器边带陡峭,带内插损小、驻波好,两个通带相互隔离以及高集成度,小体积,高性能,低成本的设计难点,研究采用交叉耦合形成零点加强阻带衰减以及增大两个通带之间的隔离度,并对LTCC双频滤波器的匹配网络进行探讨,解决LTCC双频滤波器中两个分支滤波器的阻抗匹配问题,提出LTCC双频滤波器中匹配网络与分支滤波器的集成以及结构改进和体积缩小的方法,成功设计了带状线型LTCC双频滤波器,并且设计了LC型以及混合式LTCC双频滤波器,将不同形式的LTCC双频滤波器进行比较,分析了各自尺寸和性能的优缺点。不仅对双频滤波器小型化高性能的实现具有很大的参考价值,而且对于其它LTCC无源器件集成设计也有着重要的借鉴作用。