高性能LTCC双工器的研究与设计

第35卷第7期电子元件与材料V ol.35 No.7 2016年7月ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS Jul. 2016

高性能LTCC双工器的研究与设计

乔冬春，戴永胜

（南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京 210094）

摘要: 提出一种基于LTCC技术的双工器的设计与实现方法。根据指标设计出相应频段的分支滤波器，再利用T型结将两滤波器的输入端相连接，构成双工器的输入端，最后将它们一体封装。该设计具有结构简单、尺寸小、隔离度高等优点。根据项目需要，设计了一款通带分别为3.45~3.85 GHz和4.9~5.9 GHz的双工器，并利用LTCC 技术加工制造，通带的插入损耗小于2 dB，回波损耗优于–15 dB，尺寸仅为4 mm×10 mm×2 mm。

关键词: 双工器；滤波器；小型化；低温共烧陶瓷；插入损耗；T型结

doi: 10.14106/https://www.sodocs.net/doc/df219047.html,ki.1001-2028.2016.07.011

中图分类号: TN713 文献标识码:A 文章编号:1001-2028（2016）07-0046-03

Research and design of a high-performance LTCC diplexer

QIAO Dongchun, DAI Yongsheng

(School of Electronic Engineering and Optoelectronic Technology, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing

210094, China)

Abstract: A method of designing and implementing LTCC diplexer was proposed. Two branch filters were designed according to the pass bands and technical indexes, then the input ports of the two filters were connected with T junction to make up the common input port, finally, they were packaged them into a single ceramic block. This kind of design has the advantages of simple structure, small size and high isolation. According to the requirement of current project, a diplexer with pass band of 3.45－3.85 GHz and 4.9－5.9 GHz is designed, the insertion loss is less than –2 dB, the return loss is better than –15 dB and the size is only 4 mm×10 mm×2 mm.

Key words: diplexer; filter; miniaturization; LTCC; insertion loss; T junction

双工器或多工器是一种广泛应用于无线电接收机的重要微波器件。两者均以滤波器设计理论为基础，能实现对多个异频信号的合路或单个宽频信号的多路频段分割。不同之处在于，双工器处理的路数较少，只有两路，多工器则可以存在多路[1]。

一个好的微波双工器需要有好的隔离度以及低的插入损耗。对于低插入损耗可以采用高温超导技术或者波导、腔体结构来实现；为了使得双工器具有好的隔离度，构成双工器中的滤波器应该具有高的频率选择特性以抑制不需要信号的元件。滤波器中谐振器之间的交叉耦合可以在其通带附近产生传输零点，从而使得滤波器的频率响应具有高的选择特性[2]。

低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic）是1982年开始发展起来的令人瞩目的整合组件技术，已经成为无源器件集成的主流技术。利用LTCC制备片式无源集成器件和模块具有许多优点：布线密度高，其布线层数没有限制；材料高频特性优异，气密性理想，热稳定性良好；可以采用高电导率的金、银或铜导体；内部可以埋置无源元件；可以制作空腔；形成非常规形状集成封装等。

本文针对具体项目需求，设计了一款通带为3.45 ~3.85 GHz及4.9~5.9 GHz的双工器，通过加载对地电容及采用级间交叉耦合，减小了双工器体积，提高了

研究与试制

收稿日期：2016-04-11 通讯作者：戴永胜

基金项目：国家重点基础研究发展973计划资助（No. 2009CB320201）；国家国防重点实验室基金资助（No. 9140C1402021102）

作者简介：戴永胜（1956－），男，安徽安庆人，教授，主要研究方向为MMIC、微型LTCC微波器件设计等，E-mail: daiyongsheng1005@https://www.sodocs.net/doc/df219047.html,；

乔冬春（1990－），男，江苏扬州人，研究生，主要研究方向为射频与微波电路，E-mail: qiaodongchun@https://www.sodocs.net/doc/df219047.html, 。

网络出版时间：2016-07-01 10:47:59 网络出版地址：https://www.sodocs.net/doc/df219047.html,/kcms/detail/51.1241.TN.20160701.1047.010.html