一种超薄型超宽带双工器的制作方法

文档序号:31802151发布日期:2022-10-14 19:09阅读:145来源:国知局
一种超薄型超宽带双工器的制作方法

1.本发明涉及双工器领域,尤其涉及一种超薄型超宽带双工器。


背景技术:

2.随着通信系统的快速发展,整机模组越来越向小型化、高频化、低成本和高性能的方向发展,对射频器件的要求也越来越高。原整机模组中所使用的射频器件厚度尺寸一般都在1.0mm以上,加上模组内部pcb板(printed circuit board,印制电路板)和模组外壳厚度,使得整机模组的最小厚度也远远超过2.0mm。随着uwb(ultra-wideband,超宽带)技术的到来,对整机模组的小体积和高性能提出更高的要求,要求模组总厚度小于0.8mm,体积减小到原来的2/5,同时满足高频信号的传输要求,这就需要将模组内射频器件厚度减小到0.4mm以下,使整机模组中的射频器件向小型化、高频化和高集成方向发展,作为射频器件之一的双工器无疑是一个巨大的挑战。
3.近年来ltcc(low temperature co-fired ceramics,低温共烧陶瓷)技术的兴起为双工器向小型化、低成本、高性能的发展成为可能。在众多的小型化和集成化的技术中,ltcc是一种很有效的技术,采用ltcc技术制作的双工器无疑成为当今小型化双工器的主流。为了满足市场需求,采用ltcc技术将两个不同频段的带通滤波器集成封装在一个器件中构成双工器。主要应用于射频前端的uwb模组电路中,实现一路信号分成两路不同频段的信号,同时起到滤波作用的射频器件,但目前采用ltcc技术制作的模组双工器仍然存在尺寸大、频率低、封端困难等问题。


技术实现要素:

4.本发明所要解决的技术问题是:提供一种超薄型超宽带双工器,减小双工器厚度,解决双工器多端电极异形结构的封端难题。
5.为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
6.一种超薄型超宽带双工器,包括陶瓷基体;
7.所述陶瓷基体包括端电极和内电极;
8.所述端电极设置在所述陶瓷基体的一外侧壁上;
9.所述内电极包括设置于同一水平面的第一带通滤波器和第二带通滤波器,所述第一带通滤波器和第二带通滤波器设置在所述陶瓷基体内部;所述第一带通滤波器与所述第二带通滤波器连接;所述第一带通滤波器与所述第二带通滤波器均包括多组电容器和多组电感器;
10.所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器分别与所述端电极连接。
11.本发明的有益效果在于:通过谐振单元之间的级间耦合,将双工器内部的两个不同频段的带通滤波器进行左右布局设计,减小了双工器的厚度,满足了超薄型uwb模组的需求;同时将双工器的端电极都设计在基体的底部,减小了超薄型双工器多端电极异形结构的封端难题。
附图说明
12.图1为本发明实施例提供的一种超薄型超宽带双工器的侧面剖视图;
13.图2为本发明实施例提供的一种超薄型超宽带双工器的外部结构图;
14.图3为本发明实施例提供的一种超薄型超宽带双工器的内部结构图
15.图4为本发明实施例提供的一种超薄型超宽带双工器的电路层结构图;
16.图5为本发明实施例提供的一种超薄型超宽带双工器的等效电路图;
17.图6为本发明实施例提供的一种超薄型超宽带双工器的插入损耗和回波损耗曲线图;
18.图7为本发明实施例提供的一种超薄型超宽带双工器的驻波比曲线图;
19.标号说明:
20.0、陶瓷基体;01、端电极;02、内电极;021、第一带通滤波器;022、第二带通滤波器;c1、第一电容器;c2、第二电容器;c3、第三电容器;c4、第四电容器;c5、第五电容器;c6、第六电容器;c7、第七电容器;c8、第八电容器;c9、第九电容器;c10、第十电容器;c11、第十一电容器;l1、第一电感器;l2、第二电感器;l3、第三电感器;l4、第四电感器;l5、第五电感器;l6、第六电感器;l7、第七电感器;l8、第八电感器;l9、第九电感器;l10、第十电感器;l11、第十一电感器;k1、第一过孔柱、k2、第二过孔柱;k3、第三过孔柱;k4、第四过孔柱;k5、第五过孔柱;k6、第六过孔柱;k7、第七过孔柱;k8、第八过孔柱;k9、第九过孔柱;k10、第十过孔柱;k11、第十一过孔柱;k12、第十二过孔柱;k13、第十三过孔柱;k14、第十四过孔柱;k15、第十五过孔柱;k16、第十六过孔柱;k17、第十七过孔柱;k18、第十八过孔柱;k19、第十九过孔柱;k20、第二十过孔柱;k21、第二十一过孔柱;k22、第二十二过孔柱;k23第二十三过孔柱;1、第一电路层;1a、第一接地端;1b、输入端;1c、第二接地端;1d、第一输出端;1e、第三接地端;1f、第二输出端;2、第二电路层;3、第三电路层;3a、第三电路层的第一金属导体;3b、第三电路层的第二金属导体;3c、第三电路层的第三金属导体;3d、第三电路层的第四金属导体;3e、第三电路层的第五金属导体;4、第四电路层;4a、第四电路层的第一金属导体;4b、第四电路层的第二金属导体;4c、第四电路层的第三金属导体;4d、第四电路层的第四金属导体;4e、第四电路层的第五金属导体;5、第五电路层;5a、第五电路层的第一金属导体;5b、第五电路层的第二金属导体;5c、第五电路层的第三金属导体;5d、第五电路层的第四金属导体;5e、第五电路层的第五金属导体;5f、第五电路层的第六金属导体;5g、第五电路层的第七金属导体;6、第六电路层;6a、第六电路层的第一金属导体;6b、第六电路层的第二金属导体;6c、第六电路层的第三金属导体;6d、第六电路层的第四金属导体;6e、第六电路层的第五金属导体;6f、第六电路层的第六金属导体;6g、第六电路层的第七金属导体。
具体实施方式
21.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
22.请参照图1,一种超薄型超宽带双工器,包括陶瓷基体(0);
23.所述陶瓷基体(0)包括端电极(01)和内电极(02);
24.所述端电极(01)设置在所述陶瓷基体(0)的一外侧壁上;
25.所述内电极(02)包括设置于同一水平面的第一带通滤波器(021)和第二带通滤波
器(022),所述第一带通滤波器(021)和第二带通滤波器(022)设置在所述陶瓷基体(0)内部;所述第一带通滤波器(021)与所述第二带通滤波器(022)连接;所述第一带通滤波器(021)与所述第二带通滤波器(022)均包括多组电容器(c)和多组电感器(l);
26.所述第一带通滤波器(021)和所述第二带通滤波器(022)分别与所述端电极(01)连接。
27.从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过谐振单元之间的级间耦合,将双工器内部的两个不同频段的带通滤波器进行左右布局设计,减小了双工器的厚度,满足了超薄型uwb模组的需求;同时将双工器的端电极都设计在基体的底部,减小了超薄型双工器多端电极异形结构的封端难题。
28.进一步的,所述端电极包括输入端(1b)和第二输出端(1f),所述第一带通滤波器包括第一电容器(c1)、第二电容器(c2)、第三电容器(c3)、第四电容器(c4)、第五电容器(5)、第一电感器(l1)、第二电感器(l2)、第三电感器(l3)、第四电感器(l4)、第五电感器(l5)以及第六电感器(l6);
29.所述第一电感器(l1)的一端连接所述端电极的输入端(1b)和所述第六电感器(l6)的一端;
30.所述第一电感器(l1)的另一端连接所述第一电容器(c1)的一端;
31.所述第一电容器(c1)的另一端连接所述第六电感器(l6)的另一端、所述第二电感器(l2)的一端、所述第二电容器(c2)的一端以及所述第三电感器(l3)的一端;
32.所述第二电感器(l2)的另一端和所述第二电容器(c2)的另一端均接地;
33.所述第三电感器(l3)的另一端连接所述第三电容器(c3)的一端;
34.所述第三电容器(c3)的另一端连接所述第四电感器(l4)的一端、所述第四电容器(c4)的一端、所述第五电感器(l5)的一端以及所述第五电容器(c5)的一端;
35.所述第四电感器(l4)的另一端和所述第四电容器(c4)的另一端均接地;
36.所述第五电感器(l5)的另一端连接所述第五电容器(c5)的另一端和所述端电极的第二输出端(1f)。
37.由上述描述可知,第一带通滤波器由多组电感器和多组电容器集成封装于陶瓷基体内部,谐振单元之间的级间耦合,将第一带通滤波器与第二带通滤波器的上下结构改为左右结构,从而缩小了双频带通滤波器的总高度。
38.进一步的,所述端电极包括第一输出端(1d),所述第二带通滤波器包括第六电容器、第七电容器、第八电容器、第九电容器、第十电容器、第十一电容器、第七电感器、第八电感器、第九电感器、第十电感器以及第十一电感器;
39.所述第六电容器(c6)的一端连接所述端电极的输入端(1b);
40.所述第六电容器(c6)的另一端连接所述第七电感器(l7)的一端、所述第七电容器(c7)的一端以及所述第八电感器(l8)的一端;
41.所述第七电感器(l7)的另一端和所述第七电容器(c7)的另一端均接地;
42.所述第八电感器(l8)的另一端连接所述第八电容器(c8)的一端;
43.所述第八电容器(c8)的另一端连接所述第九电感器(l9)的一端、所述第九电容器(c9)的一端以及所述第十电感器(l10)的一端;
44.所述第九电感器(l9)的另一端和所述第九电容器(c9)的另一端均接地;
45.所述第十电感器(l10)的另一端连接所述第十电容器(c10)的一端;
46.所述第十电容器(c10)的另一端连接所述第十一电感器(l11)的一端和所述第十一电容器(c11)的一端;
47.所述第十一电感器(l11)的另一端连接所述第十一电容器(c11)的另一端和所述端电极的第一输出端(1d)。
48.由上述描述可知,第二带通滤波器也由多组电感器和多组电容器集成封装于陶瓷基体内部,谐振单元之间的级间耦合,将第一带通滤波器与第二带通滤波器的上下结构改为左右结构,避免在上下结构的带通滤波器因为存在面积重合而产生不必要的寄生电容,提高了双工器性能。
49.进一步的,所述陶瓷基体封装六层电路层,第一电路层(1)设置所述端电极(01);不同所述电路层之间通过多个过孔柱进行连接;所述电容器(c)包括第二电路层(2)、第三电路层(3)和第四电路层(4);所述电感器(l)包括第五电路层(5)和第六电路层(6)。
50.由上述描述可知,第一电路层设置于陶瓷基体的一外侧壁,将所述端电极设置于第一电路层的同一平面上,便于对双工器的封端处理,解决了超薄型尺寸异形端电极结构封端难题;且本技术将电感器与电容器分离设计,将电感器设置于陶瓷基体的一侧,电容器设置于陶瓷基体的另一侧,此方式减小了电感和电容不必要的交叉耦合,提高了双工器的工作性能。
51.进一步的,所述第一带通滤波器包括第二电路层的金属导体(2)、第三电路层的第三金属导体(3a)、第三电路层的第二金属导体(3b)、第四电路层的第一金属导体(4a)、第四电路层的第二金属导体(4b)和第四电路层的第三金属导体(4c);
52.所述第四电路层的第一金属导体(4a)与所述第三电路层的第三金属导体(3a)上下耦合构成所述第一电容器(c1);
53.所述第三电路层的第一金属导体(3a)与所述第二电路层的金属导体(2)上下耦合构成所述第二电容器(c2);
54.所述第四电路层的第二金属导体(4b)与所述第三电路层的第一金属导体(3a)上下耦合构成所述第三电容器(c3);
55.所述第三电路层的第二金属导体(3b)与所述第二电路层的金属导体(2)上下耦合构成所述第四电容器(c4);
56.所述第四电路层的第三金属导体(4c)与所述第三电路层的第二金属导体(3b)上下耦合构成所述第五电容器(c5)。
57.由上述描述可知,所述陶瓷介质层的第二层、第三层和第四层中的左侧金属导体形成所述第一带通滤波器内的多组电容器,并集中位于陶瓷基体内部的一侧,在实现与第二带通滤波器集成的同时,将电容器和电感器分开,避免电容器和电感器之间形成不必要的交叉耦合。
58.进一步的,所述第一带通滤波器还包括第一过孔柱(k1)、第二过孔柱(k2)、第三过孔柱(k3)、第四过孔柱(k4)、第五过孔柱(k5)、第六过孔柱(k6)、第七过孔柱(k7)、第八过孔柱(k8)、第九过孔柱(k9)、第十过孔柱(k10)、第十一过孔柱(k11)、第十二过孔柱(k12)、第五电路层的第一金属导体(5a)、第五电路层的第二金属导体(5b)、第五电路层的第三金属导体(5c)、第五电路层的第四金属导体(5d)、第六电路层的第一金属导体(6a)、第六电路层
的第二金属导体(6b)、第六电路层的第三金属导体(6c)和第六电路层的第四金属导体(6d);
59.所述第四层的第一金属导体(4a)构成所述第一电感器(l1);其中,所述第四电路层的第一金属导体(4a)通过所述第一过孔柱(k1)连接所述端电极的输入端(1b);
60.所述第二过孔柱(k2)、所述第三过孔柱(k3)、所述第四过孔柱(k4)、所述第六电路层的第一金属导体(6a)和所述第五电路层的第一金属导体(5a)构成所述第六电感器(l6);其中,所述第四电路层的第一金属导体(4a)通过所述第二过孔柱(k2)连接所述第六电路层的第一金属导体(6a),所述第六电路层的第一金属导体(6a)通过所述所述第三过孔柱(k3)连接所述第五电路层的第一金属导体(5a),所述第五电路层的第一金属导体(5a)通过所述第四过孔柱(k4)连接所述第三电路层的第一金属导体(3a);
61.所述第五过孔柱(k5)、所述第六过孔柱(k6)、所述第五电路层的第二金属导体(5b)和所述第六电路层的第二金属导体(6b)构成所述第二电感器(l2);其中,所述第五电路层的第二金属导体(5b)与所述第六电路层的第二金属导体(6b)并联,所述第六电路层的第二金属导体(6b)通过所述第五过孔柱(k5)连接所述第三电路层的第一金属导体(3a),所述第六电路层的第二金属导体(6b)通过所述第六过孔柱(k6)连接所述第二电路层的金属导体(2);
62.所述第七过孔柱(k7)和所述第四电路层的第二金属导体(4b)构成所述第三电感器(l3);其中,所述第四电路层的第二金属导体(4b)通过所述第七过孔柱(k7)连接所述第三电路层的第一金属导体(3a);
63.所述第八过孔柱(k8)、所述第九过孔柱(k9)、所述第五电路层的第三金属导体(5c)和所述第六电路层的第三金属导体(6c)构成所述第四电感器(l4);其中,所述第三电路层的第二金属导体(3b)通过所述第八过孔柱(k8)连接所述第五电路层的第三金属导体(5c),所述第八过孔柱(k8)贯穿所述第五电路层的第三金属导体(5c)连接所述第六电路层的第三金属导体(6c),所述第五电路层的第三金属导体(5c)与第六电路层的第三金属导体(6c)通过所述第九过孔柱(k9)连接所述第二电路层的金属导体(2);
64.所述第十一过孔柱(k11)、所述第十二过孔柱(k12)、所述第五电路层的第四金属导体(5d)和所述第六电路层的第四金属导体(6d)构成所述第五电感器(l5);其中,所述第三电路层的第二金属导体(3b)通过所述第十一过孔柱(k11)连接所述第五电路层的第四金属导体(5d),所述第十一过孔柱(k11)贯穿所述第五电路层的第四金属导体(5d)连接所述第六电路层的第四金属导体(6d),所述第五电路层的第四金属导体(5d)和所述第六电路层的第四金属导体(6d)通过所述第十二过孔柱(k12)连接所述第四电路层的第三金属导体(4c);
65.所述第四电路层的第三金属导体(4c)通过所述第十过孔柱(k10)连接所述端电极的第二输出端(1f)。
66.由上述描述可知,所述陶瓷介质层的第五层和第六层中左侧的金属导体形成所述第一带通滤波器内的多组电感器,并集中位于陶瓷基体内部与电容器对应的位置,在实现第一带通滤波器与第二带通滤波器集成的同时,将电容器和电感器分开,避免电容器和电感器之间形成不必要的交叉耦合。
67.进一步的,所述第二带通滤波器包括第二电路层的金属导体(2)、第三电路层的第
三金属导体(3c)、第三电路层的第四金属导体(3d)、第三电路层的第五金属导体(3e)、第四电路层的第一金属导体(4a)、第四电路层的第四金属导体(4d)和第四电路层的第五金属导体(4e);
68.所述第四电路层的第一金属导体(4a)与所述第三电路层的第三金属导体(3c)上下耦合构成所述第六电容器(c6);
69.所述第三电路层的第三金属导体(3c)与所述第二电路层的金属导体(2)上下耦合构成所述第七电容器(c7);
70.所述第四电路层的第四金属导体(4d)与所述第三电路层的第四金属导体(3d)构成所述第八电容器(c8);
71.所述第三电路层的第四金属导体(3d)与所述第二电路层的金属导体(2)上下耦合构成所述第九电容器(c9);
72.所述第三电路层的第四金属导体(3d)与所述第四电路层的第五金属导体(4e)上下耦合构成所述第十电容器(c10);
73.所述第四电路层的第五金属导体(4e)与所述第三电路层的第五金属导体(3e)上下耦合构成所述第十一电容器(c11)。
74.由上述描述可知,所述陶瓷介质层的第二层、第三层和第四层中右侧的金属导体形成所述第二带通滤波器内的多组电容器,并集中位于陶瓷基体内部的一侧,在实现与第一带通滤波器集成的同时,将电容器和电感器分开,避免电容器和电感器之间形成不必要的交叉耦合;并且这种集成方式下,第一带通滤波器与第二带通滤波器的重合面积减少,可避免出现不必要的寄生电容,保证双工器性能。
75.进一步的,所述第二带通滤波器还包括第十三过孔柱(k13)、第十四过孔柱(k14)、第十五过孔柱(k15)、第十六过孔柱(k16)、第十七过孔柱(k17)、第十八过孔柱(k18)、第十九过孔柱(k19)、第二十过孔柱(k20)、第五电路层的第五金属导体(5e)、第五电路层的第六金属导体(5f)、第五电路层的第七金属导体(5g)、第六电路层的第五金属导体(6e)、第六电路层的第六金属导体(6f)和第六电路层的第七金属导体(6g);
76.所述第十四过孔柱(k14)、所述第十五过孔柱(k15)、所述第五电路层的第五金属导体(5e)和所述第六电路层的第五金属导体(6e)构成所述第七电感器(l7);其中,所述第三电路层的第三金属导体(3c)通过所述第十三过孔柱(k13)连接所述第四电路层的第四金属导体(4d),所述第四电路层的第四金属导体(4d)通过所述第十四过孔柱(k14)连接所述第五电路层的第五金属导体(5e);所述第十四过孔柱(k14)贯穿所述第五电路层的第五金属导体(5e)连接所述第六电路层的第五金属导体(6e),所述第五电路层的第五金属导体(5e)通过所述第十五过孔柱(k15)连接所述第二电路层的金属导体(2);
77.所述第四电路层的第四金属导体(4d)构成所述第八电感器(l8);
78.所述第十六过孔柱(k16)、所述第十七过孔柱(k17)、所述第五电路层的第六金属导体(5f)和所述第六电路层的第六金属导体(6f)构成所述第九电感器(l9);其中,所述第三电路层的第四金属导体(3d)通过所述第十六过孔柱(k16)连接所述第五电路层的第六金属导体(5f);所述第十六过孔柱(k16)贯穿所述第五电路层的第六金属导体(5f)连接所述第六电路层的第六金属导体(6f);所述第五电路层的第六金属导体(5f)和所述第六电路层的第六金属导体(6f)通过所述第十七过孔柱(k17)连接所述第二电路层的金属导体(2);
79.所述第四电路层的第五金属导体(4e)构成所述第十电感器(l10);
80.所述第十八过孔柱(k18)、所述第十九过孔柱(k19)、所述第五电路层的第七金属导体(5g)和所述第六电路层的第七金属导体(6g)构成所述第十一电感器(l11);其中,所述第四电路层的第五金属导体(4e)通过第十八过孔柱(k18)连接所述第五电路层的第七金属导体(5g);所述第十八过孔柱(k18)贯穿所述第五电路层的第七金属导体(5g)连接所述第六电路层的第七金属导体(6g);所述第五电路层的第七金属导体(5g)和所述第六电路层的第七金属导体(6g)通过第十九过孔柱(k19)连接所述第三电路层的第五金属导体(3e);
81.所述第三电路层的第五金属导体(3e)通过所述第二十过孔柱(k20)连接所述端电极的第一输出端(1d)。
82.由上述描述可知,所述陶瓷介质层的第五层和第六层中右侧的金属导体形成所述第二带通滤波器内的多组电感器,并集中位于陶瓷基体内部与电容器对应的位置,在实现第一带通滤波器与第二带通滤波器集成的同时,将电容器和电感器分开,避免电容器和电感器之间形成不必要的交叉耦合。
83.进一步的,所述双工器还包括第二十一过孔柱(k21)、第二十二过孔柱(k22)、第二十三过孔柱(k22)和第二十三过孔柱(k23);
84.所述端电极还包括第一接地端(1a)、第二接地端(1c)和第三接地端(1e);
85.所述端电极的第一接地端(1a)通过所述第二十二过孔柱(k22)连接所述第二电路层的金属导体(2);所述端电极的第二接地端(1c)通过所述第二十三过孔柱(k23)连接所述第二电路层的金属导体(2);所述端电极的第三接地端(1e)通过所述第二十一过孔柱(k21)连接所述第二电路层的金属导体(2)。
86.由上述描述可知,所述第二层的金属导体为接地极板,与多组电容器和电感器形成完整回路,保证双工器的正常运行。
87.进一步的,所述陶瓷基体材料的介电常数为11.5~12.5,介电损耗小于0.002;金属导体包括银金属,端电极包括银、镍和锡金属。
88.由上述描述可知,陶瓷烧结后形成独石结构,具有耐酸碱腐蚀性,可靠性高,介电常数会影响双工器的频率;每片金属导体及过孔柱均采用银作为制作材料,金属银拥有较高电导率,能够减小了信号传输过程中的能量损耗。
89.本发明提供的一种超薄型超宽带双工器,可应用于射频前端的uwb模组电路中,减小双工器厚度,解决双工器多端电极异形结构的封端难题,以下通过具体实施例进行说明:
90.请参照图1至图5,本发明的实施例一为:
91.一种超薄型超宽带双工器,包括陶瓷基体0;所述陶瓷基体0包括端电极01和内电极02;
92.所述端电极01设置在所述陶瓷基体0的一外侧壁上;
93.其中,所述端电极01包括输入端1b、第一输出端1d、第二输出端1f、第一接地端1a、第一接地端1a、第二接地端1c和第三接地端1e。
94.所述陶瓷基体0封装六层电路层,第一电路层1设置所述端电极01;不同所述电路层之间通过多个过孔柱进行连接;所述电容器c包括第二电路层2、第三电路层3和第四电路层4;所述电感器l包括第五电路层5和第六电路层6;
95.其中,第一电路层1为双频带通滤波器的外部端电极,第二电路层2为接地极板;每
一电路层上均包括多个相互绝缘的金属导体,每一金属导体和过孔柱均采用银作为内导体,金属银具有较高电导率减小了双工器在信号传输过程中的能量损耗。
96.所述内电极02包括设置于同一水平面的第一带通滤波器021和第二带通滤波器022,所述第一带通滤波器021和第二带通滤波器022设置在所述陶瓷基体0内部;所述第一带通滤波器021与所述第二带通滤波器022连接;所述第一带通滤波器021与所述第二带通滤波器022均包括多组电容器c和多组电感器l;所述第一带通滤波器021和所述第二带通滤波器022分别与所述端电极01连接;
97.其中,第一带通滤波器021和第二带通滤波器022为左右结构,端电极01均设置在陶瓷基体0的底端;六层电路层和过孔柱构成所述内电极02。
98.在本技术的实施例中,所述陶瓷基体材料的介电常数为11.5~12.5,介电损耗小于0.002;金属导体包括银金属,端电极包括银、镍和锡金属;其中,端电极的外部为锡层,中间为镍层,内部为银层。
99.在一种可选的实施方式中,所述第一带通滤波器021的中心频率为6.5ghz,所述第二带通滤波器022的中心频率为8.0ghz。
100.需要说明的是,图5中电容器c或电感器l接地则表示该电容器或该电感器连接第二电路层2;图中p1为端电极的输入端1b,p2为端电极的第二输出端1f,p3为端电极的第一输出端1d。
101.具体的,如图5,所述第一带通滤波器021包括第一电容器c1、第二电容器c2、第三电容器c3、第四电容器c4、第五电容器c5、第一电感器l1、第二电感器l2、第三电感器l3、第四电感器l4、第五电感器l5以及第六电感器l6;
102.所述端电极的输入端1b连接所述第一电感器l1的一端;
103.所述第一电感器l1的所述一端还连接所述第六电感器l6的一端和所述第二带通滤波器;
104.所述第一电感器l1的另一端连接所述第一电容器c1的一端;
105.所述第一电容器c1的另一端连接所述第六电感器l6的另一端和所述第二电感器l2的一端;
106.所述第二电感器l2的另一端接地;
107.所述第二电感器l2的所述一端还连接所述第二电容器c2的一端;
108.所述第二电容器c2的另一端接地;
109.所述第二电容器c2的所述一端还连接所述第三电感器l3的一端;
110.所述第三电感器l3的另一端连接所述第三电容器c3的一端;
111.所述第三电容器c3的另一端连接所述第四电感器l4的一端
112.所述第四电感器l4的所述一端还连接所述第四电容器c4的一端;
113.所述第四电感器l4的另一端接地;
114.所述第四电容器c4的一端连接所述第五电容器c5的一端和所述第五电感器l5的一端;
115.所述第四电容器c4的另一端接地;
116.所述第五电容器c5的另一端连接所述第五电感器l5的另一端和所述端电极的第二输出端1f。
117.其中,所述第二电容器c2与所述第二电感器l2并联构成第一谐振单元lc1;所述第四电容器c4与所述第四电感器l4并联构成第二谐振单元lc2;
118.所述第四电路层的第一金属导体4a与所述第三电路层的第三金属导体3a上下耦合构成所述第一电容器c1;
119.所述第三电路层的第一金属导体3a与所述第二电路层的金属导体2上下耦合构成所述第二电容器c2;
120.所述第四电路层的第二金属导体4b与所述第三电路层的第一金属导体(3a)上下耦合构成所述第三电容器c3;
121.所述第三电路层的第二金属导体3b与所述第二电路层的金属导体2上下耦合构成所述第四电容器c4;
122.所述第四电路层的第三金属导体4c与所述第三电路层的第二金属导体3b上下耦合构成所述第五电容器c5;
123.所述第四层的第一金属导体4a构成所述第一电感器l1;其中,所述第四电路层的第一金属导体4a通过所述第一过孔柱k1连接所述端电极的输入端1b;
124.所述第二过孔柱k2、所述第三过孔柱k3、所述第四过孔柱k4、所述第六电路层的第一金属导体6a和所述第五电路层的第一金属导体5a构成所述第六电感器l6;其中,所述第四电路层的第一金属导体4a通过所述第二过孔柱k2连接所述第六电路层的第一金属导体6a,所述第六电路层的第一金属导体6a通过所述所述第三过孔柱k3连接所述第五电路层的第一金属导体5a,所述第五电路层的第一金属导体5a通过所述第四过孔柱k4连接所述第三电路层的第一金属导体3a;
125.所述第五过孔柱k5、所述第六过孔柱k6、所述第五电路层的第二金属导体5b和所述第六电路层的第二金属导体6b构成所述第二电感器l2;其中,所述第五电路层的第二金属导体5b与所述第六电路层的第二金属导体6b并联,所述第六电路层的第二金属导体6b通过所述第五过孔柱k5连接所述第三电路层的第一金属导体3a,所述第六电路层的第二金属导体6b通过所述第六过孔柱k6连接所述第二电路层的金属导体2;
126.所述第七过孔柱k7和所述第四电路层的第二金属导体4b构成所述第三电感器l3;其中,所述第四电路层的第二金属导体4b通过所述第七过孔柱k7连接所述第三电路层的第一金属导体3a;
127.所述第八过孔柱k8、所述第九过孔柱k9、所述第五电路层的第三金属导体5c和所述第六电路层的第三金属导体6c构成所述第四电感器l4;其中,所述第三电路层的第二金属导体3b通过所述第八过孔柱k8连接所述第五电路层的第三金属导体5c,所述第八过孔柱k8贯穿所述第五电路层的第三金属导体5c连接所述第六电路层的第三金属导体6c,所述第五电路层的第三金属导体5c与第六电路层的第三金属导体6c通过所述第九过孔柱k9连接所述第二电路层的金属导体2;
128.所述第十一过孔柱k11、所述第十二过孔柱k12、所述第五电路层的第四金属导体5d和所述第六电路层的第四金属导体6d构成所述第五电感器l5;其中,所述第三电路层的第二金属导体3b通过所述第十一过孔柱k11连接所述第五电路层的第四金属导体5d,所述第十一过孔柱k11贯穿所述第五电路层的第四金属导体5d连接所述第六电路层的第四金属导体6d,所述第五电路层的第四金属导体5d和所述第六电路层的第四金属导体6d通过所述
第十二过孔柱k12连接所述第四电路层的第三金属导体4c;
129.所述第四电路层的第三金属导体4c通过所述第十过孔柱k10连接所述端电极的第二输出端1f。
130.具体的,如图5,所述第二带通滤波器包括第六电容器c6、第七电容器c7、第八电容器c8、第九电容器c9、第十电容器c10、第十一电容器c11、第七电感器l7、第八电感器l8、第九电感器l9、第十电感器l10以及第十一电感器l11;
131.所述第六电容器c6的一端连接所述端电极的输入端1b和所述第一带通滤波器;
132.所述第六电容器c6的另一端连接所述第七电感器l7的一端;
133.所述第七电感器l7的另一端接地;
134.所述第七电感器l7的所述一端还连接所述第七电容器c7的一端;
135.所述第七电容器c7的另一端接地;
136.所述第七电容器c7的所述一端还连接所述第八电感器l8的一端;
137.所述第八电感器l8的另一端连接第八电容器c8的一端;
138.所述第八电容器c8的另一端连接所述第九电感器l9的一端;
139.所述第九电感器l9的另一端接地;
140.所述第九电感器l9的所述一端还连接所述第九电容器c9的一端;
141.所述第九电容器c9的另一端接地;
142.所述第九电容器c9的所述一端还连接所述第十电感器l10的一端;
143.所述第十电感器l10的另一端连接所述第十电容器c10的一端;
144.所述第十电容器c10的另一端连接所述第十一电感器l11的一端和所述第十一电容器c11的一端;
145.所述第十一电感器l11的另一端连接所述第十一电容器c11的另一端和所述端电极的第一输出端1d。
146.其中,所述第七电容器c7与所述第七电感器l7并联构成第三谐振单元lc3;所述第九电容器c9与所述第九电感器l9并联构成第四谐振单元lc4;
147.所述第四电路层的第一金属导体4a与所述第三电路层的第三金属导体3c上下耦合构成所述第六电容器c6;
148.所述第三电路层的第三金属导体3c与所述第二电路层的金属导体2上下耦合构成所述第七电容器c7;
149.所述第四电路层的第四金属导体4d与所述第三电路层的第四金属导体3d构成所述第八电容器c8;
150.所述第三电路层的第四金属导体3d与所述第二电路层的金属导体2上下耦合构成所述第九电容器c9;
151.所述第三电路层的第四金属导体3d与所述第四电路层的第五金属导体4e上下耦合构成所述第十电容器c10;
152.所述第四电路层的第五金属导体4e与所述第三电路层的第五金属导体3e上下耦合构成所述第十一电容器c11。
153.所述第十四过孔柱k14、所述第十五过孔柱k15、所述第五电路层的第五金属导体5e和所述第六电路层的第五金属导体6e构成所述第七电感器l7;其中,所述第三电路层的
第三金属导体3c通过所述第十三过孔柱k13连接所述第四电路层的第四金属导体4d,所述第四电路层的第四金属导体4d通过所述第十四过孔柱k14连接所述第五电路层的第五金属导体5e;所述第十四过孔柱k14贯穿所述第五电路层的第五金属导体5e连接所述第六电路层的第五金属导体6e,所述第五电路层的第五金属导体5e通过所述第十五过孔柱k15连接所述第二电路层的金属导体2;
154.所述第四电路层的第四金属导体4d构成所述第八电感器l8;
155.所述第十六过孔柱k16、所述第十七过孔柱k17、所述第五电路层的第六金属导体5f和所述第六电路层的第六金属导体6f构成所述第九电感器l9;其中,所述第三电路层的第四金属导体3d通过所述第十六过孔柱k16连接所述第五电路层的第六金属导体5f;所述第十六过孔柱k16贯穿所述第五电路层的第六金属导体5f连接所述第六电路层的第六金属导体6f;所述第五电路层的第六金属导体5f和所述第六电路层的第六金属导体6f通过所述第十七过孔柱k17连接所述第二电路层的金属导体2;
156.所述第四电路层的第五金属导体4e构成所述第十电感器l10;
157.所述第十八过孔柱k18、所述第十九过孔柱k19、所述第五电路层的第七金属导体5g和所述第六电路层的第七金属导体6g构成所述第十一电感器l11;其中,所述第四电路层的第五金属导体4e通过第十八过孔柱k18连接所述第五电路层的第七金属导体5g;所述第十八过孔柱k18贯穿所述第五电路层的第七金属导体5g连接所述第六电路层的第七金属导体6g;所述第五电路层的第七金属导体5g和所述第六电路层的第七金属导体6g通过第十九过孔柱k19连接所述第三电路层的第五金属导体3e;
158.所述第三电路层的第五金属导体3e通过所述第二十过孔柱k20连接所述端电极的第一输出端1d。
159.所述端电极的第一接地端1a通过所述第二十二过孔柱k22连接所述第二电路层的金属导体2;所述端电极的第二接地端1c通过所述第二十三过孔柱k23连接所述第二电路层的金属导体2;所述端电极的第三接地端1e通过所述第二十一过孔柱k21连接所述第二电路层的金属导体2。
160.参照图5和图6,实施例一提供的一种超薄型超宽带双工器,中心频率分别为6.5ghz和8.0ghz,带宽500mhz,通带插入损耗≤1.5db,电压驻波比≤1.4;其工作温度范围在-40℃~85℃;且体积小,外形尺寸仅为1.4mm
×
1.0mm
×
0.3mm,与市面上现有的普通双工器的体积(3.2mm
×
1.6mm
×
0.9mm)体相比,体积缩小了90%,因此,制作双工器的所节约的材料成本达90%。
161.综上所述,本发明提供的一种超薄型超宽带双工器,端电极分布于陶瓷基体外部的同一平面上,便于对双工器的封端处理,解决了超薄型双工器存在的异形端电极结构封端难题;双工器内的第二电路层、第三电路层和第四电路层形成多组电容器,并位于陶瓷基体内部一侧,第五电路层和第六电路层形成多组电感器,并位于陶瓷基体内部另一侧,将多组电容器和多组电感器分开,避免多组电容器和电感器之间形成不必要的交叉耦合,同时减小了双工器的外形尺寸;将两个带通滤波器集成在一起,具有较高的集成度,通过谐振单元之间的级间耦合,将两个左右布局的带通滤波器来代替上下布局的带通滤波器,缩小了双频带通滤波器的总高度,满足了超薄型uwb模组的需求,且降低了制作成本。
162.以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发
明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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