用于移動通信設(shè)備的疊層片式雙工器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于移動通信設(shè)備的疊層片式雙工器，包括一個用于接收/發(fā)射低頻段的電磁波信號的低通濾波器和一個用于接收/發(fā)射高頻段的電磁波信號的帶通濾波器，所述低通濾波器和所述帶通濾波器通過公共端子與天線連接，所述低通濾波器的另一端與低頻段輸出端子相接，所述帶通濾波器的另一端與高頻段輸出端子相接，所述低通濾波器和所述帶通濾波器以疊層片式結(jié)構(gòu)形成。本發(fā)明提供的疊層片式雙工器適于將5GHz和2.4GHz兩大頻段信號分離開來的。進一步地，提供體積小、成本低、具有高Q值和高導(dǎo)電率的LTCC結(jié)構(gòu)的疊層片式雙工器。
【專利說明】用于移動通信設(shè)備的疊層片式雙工器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信設(shè)備，特別是涉及一種用于移動電話等通信設(shè)備中的疊層片式雙工器。

【背景技術(shù)】
[0002]從第四代W1-Fi傳輸技術(shù)(802.1ln)開始，即要求能同時運行在2.4GHz和5GHz雙頻段。目前最新的802.1lac (第五代)，作為802.1ln的繼任者的，要求工作在5.8GHz，用于中短距離無線通信。目前主流的WiFi芯片均已支持雙頻(2.4GHz和5GHz)運行能，同時覆蓋5GHz和2.4GHz兩大頻段。在天線端與芯片端需要一顆能將此雙頻信號分離開來的雙工器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適于將5GHz和2.4GHz兩大頻段信號分離開來的疊層片式雙工器。
[0004]進一步的目的在于提供體積小、成本低、具有高Q值和高導(dǎo)電率的LTCC結(jié)構(gòu)的疊層片式雙工器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種用于移動通信設(shè)備的疊層片式雙工器，包括一個用于接收/發(fā)射低頻段的電磁波信號的低通濾波器和一個用于接收/發(fā)射高頻段的電磁波信號的帶通濾波器，所述低通濾波器和所述帶通濾波器通過公共端子與天線連接，所述低通濾波器的另一端與低頻段輸出端子相接，所述帶通濾波器的另一端與高頻段輸出端子相接，所述低通濾波器和所述帶通濾波器以疊層片式結(jié)構(gòu)形成。
[0007]優(yōu)選地:
[0008]所述低通濾波器包括串聯(lián)連接在所述公共端子與所述低頻段輸出端子之間的第一電感器、和連接在所述低頻段輸出端子與地之間的第一電容器以及與所述電容器串聯(lián)連接的第二電感器，所述第二電感器接地而構(gòu)成高端零點。
[0009]所述帶通濾波器包括第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路和用于連接所述第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第二電容器，所述第二電容器連接在所述公共端子與所述高頻段輸出端子之間，所述第一并聯(lián)諧振回路包括并聯(lián)連接的第三電感器和第三電容器，所述第二并聯(lián)諧振回路包括并聯(lián)連接的第四電感器和第四電容器，所述第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第一端分別連接所述第二電容器的兩端，所述第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第二端連接公共地，并產(chǎn)生低端零點。
[0010]所述第二電容器與所述公共端子之間串聯(lián)連接有第五電容器。
[0011]所述低通濾波器與所述帶通濾波器通過一匹配網(wǎng)絡(luò)連接后與所述天線公共端子連接，所述匹配網(wǎng)絡(luò)用于隔離低頻信號和高頻信號。
[0012]所述匹配網(wǎng)絡(luò)包括位于所述低通濾波器中的第一電感器以及位于所述帶通濾波器中的第五電容器。
[0013]各電感器的線圈線路部分采用圓圈方式繞制。
[0014]所述雙工器采用LTCC工藝制作成疊層片式結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種具有高端零點和低端零點兩個傳輸零點的雙工器，將兩階以上的低通濾波器和兩階以上的帶通濾波器整合在一起，可實現(xiàn)對傳輸零點數(shù)目和位置的精確控制，有利于實現(xiàn)對5GHz和2.4GHz兩大頻段信號的可靠分離。優(yōu)選的實施例中，低通濾波器為產(chǎn)生高端零點的兩階低通濾波器，帶通濾波器為產(chǎn)生低端零點的兩階帶通濾波器，提供了低插入損耗和高帶外抑制。優(yōu)選的實施例中，采用LTCC工藝多層結(jié)構(gòu)制作疊層片式結(jié)構(gòu)的低通濾波器和帶通濾波器，在滿足同等技術(shù)指標情況下，能夠極大減小產(chǎn)品尺寸，有效減少元件的數(shù)量，特別是電感的數(shù)目。優(yōu)選的實施例中，該雙工器的疊層電感中采用圓圈方式繞制，增大了線圈截面積，減小了電阻損耗，從而增強了該雙工器的尚頻品質(zhì)因素。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明雙工器一種實施例的等效電路圖。
[0018]圖2為本發(fā)明雙工器一種實施例的立體不意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明雙工器一種實施例的頻率響應(yīng)圖。

【具體實施方式】
[0020]以下對本發(fā)明的實施方式作詳細說明。應(yīng)該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0021]參閱圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施例，用于移動通信設(shè)備的疊層片式雙工器，包括一個用于接收/發(fā)射低頻段的電磁波信號的低通濾波器和一個用于接收/發(fā)射高頻段的電磁波信號的帶通濾波器，低通濾波器和帶通濾波器通過公共端子I與天線(未圖示)連接，低通濾波器的另一端與低頻段輸出端子3相接，帶通濾波器的另一端與高頻段輸出端子2相接，低通濾波器和帶通濾波器以疊層片式結(jié)構(gòu)形成，構(gòu)成雙工器。
[0022]在優(yōu)選的實施例中，低通濾波器包括串聯(lián)連接在公共端子I與低頻段輸出端子3之間的第一電感器4、連接在低頻段輸出端3子與地之間的第一電容器5以及與第一電容器5串聯(lián)連接的第二電感器6，第二電感器6接地而構(gòu)成高端零點。該低通濾波器構(gòu)成一個產(chǎn)生高端零點的兩階低通濾波器，提供了低插入損耗和高帶外抑制。
[0023]在優(yōu)選的實施例中，帶通濾波器包括第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路和用于連接第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第二電容器8，第二電容器8連接在公共端子I與高頻段輸出端子之間，第一并聯(lián)諧振回路包括并聯(lián)連接的第三電感器9和第三電容器10，第二并聯(lián)諧振回路包括并聯(lián)連接的第四電感器11和第四電容器12，第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第一端分別連接第二電容器8的兩端，第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第二端連接公共地，并產(chǎn)生低端零點。在更優(yōu)選的實施例中，第二電容器8與公共端子I之間串聯(lián)連接有第五電容器7。上述帶通濾波器構(gòu)成一個產(chǎn)生低端零點的兩階帶通濾波器，提供了低插入損耗和高帶外抑制。
[0024]在優(yōu)選的實施例中，低通濾波器與帶通濾波器通過一匹配網(wǎng)絡(luò)連接后與天線公共端子I連接，匹配網(wǎng)絡(luò)用于隔離低頻信號和高頻信號。結(jié)合前述優(yōu)選實施例，匹配網(wǎng)絡(luò)可以包括位于低通濾波器中的第一電感器4以及位于帶通濾波器中的第五電容器7，第一電感器4、第五電容器7除了作為低通濾波器和帶通濾波器的一部分外，同時有匹配的作用，可調(diào)節(jié)低通濾波器和高通濾波器帶內(nèi)回波損耗。
[0025]參見圖2，在優(yōu)選實施例中，雙工器采用LTCC工藝制作成疊層片式結(jié)構(gòu)。各電感器的線圈線路部分優(yōu)選采用圓圈方式繞制。疊層片式低通雙工器優(yōu)選為埋置于高頻陶瓷體中的LTCC層疊結(jié)構(gòu)，其等效電路即為圖1所示的一個兩階低通濾器和兩階帶通濾波器。如圖2所示，層疊元件15形成低通濾波器部分的第一電感器4、層疊元件14形成低通濾波器部分的第一電容器5，層疊元件13形成低通部分的產(chǎn)生零點的第二電感器6，層疊元件16、20形成帶通濾波器部分的第二電容器8和第五電容器7，層疊元件17、18形成帶通濾波器部分的第三電感器9和第四電感器11，層疊元件21、19形成帶通濾波器部分的第三電容器10和第四電容器12。
[0026]優(yōu)選采用LTCC工藝多層結(jié)構(gòu)制作疊層片式結(jié)構(gòu)的低通濾波器和帶通濾波器，在滿足同等技術(shù)指標情況下，相比傳統(tǒng)產(chǎn)品能夠極大減小產(chǎn)品尺寸，可達到1.6mmX0.8mmX0.6mm的尺寸。同時，其還能有效減少元件的數(shù)量，特別是電感的數(shù)目。參見圖3，經(jīng)實驗測試，低通頻帶內(nèi)的插入損耗小于0.3dB，帶通頻帶內(nèi)插入損耗小于0.6dB。有效增大了帶外抑制，達到25dB以上的衰減。此外，雙工器由于采用LTCC工藝制作，具有成本低，可批量化生產(chǎn)，高性能等傳統(tǒng)分立LC雙工器沒有的優(yōu)點。另外，該雙工器的疊層電感中采用圓圈方式繞制，增大了線圈截面積，減小了電阻損耗，研宄發(fā)現(xiàn)圓圈方式繞制比現(xiàn)有傳統(tǒng)矩形繞制所需的線長越短，而線長卻短，線路上的損耗直流電阻和交流電阻的損耗越小，電感器的Q值就越高，因此，在雙工器陶瓷體內(nèi)構(gòu)成具有高Q值螺旋電感線圈，從而增強了該雙工器的高頻品質(zhì)因素。
[0027]以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對這些已描述的實施方式做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于移動通信設(shè)備的疊層片式雙工器，其特征在于，包括一個用于接收/發(fā)射低頻段的電磁波信號的低通濾波器和一個用于接收/發(fā)射高頻段的電磁波信號的帶通濾波器，所述低通濾波器和所述帶通濾波器通過公共端子與天線連接，所述低通濾波器的另一端與低頻段輸出端子相接，所述帶通濾波器的另一端與高頻段輸出端子相接，所述低通濾波器和所述帶通濾波器以疊層片式結(jié)構(gòu)形成。
2.如權(quán)利要求1所述的疊層片式雙工器，其特征在于，所述低通濾波器包括串聯(lián)連接在所述公共端子與所述低頻段輸出端子之間的第一電感器、連接在所述低頻段輸出端子與地之間的第一電容器以及與所述電容器串聯(lián)連接的第二電感器，所述第二電感器接地而構(gòu)成高端零點。
3.如權(quán)利要求1或2所述的疊層片式雙工器，其特征在于，所述帶通濾波器包括第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路和用于連接所述第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第二電容器，所述第二電容器連接在所述公共端子與所述高頻段輸出端子之間，所述第一并聯(lián)諧振回路包括并聯(lián)連接的第三電感器和第三電容器，所述第二并聯(lián)諧振回路包括并聯(lián)連接的第四電感器和第四電容器，所述第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第一端分別連接所述第二電容器的兩端，所述第一并聯(lián)諧振回路、第二并聯(lián)諧振回路的第二端連接公共地，并產(chǎn)生低端零點。
4.如權(quán)利要求3所述的疊層片式雙工器，其特征在于，所述第二電容器與所述公共端子之間串聯(lián)連接有第五電容器。
5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的疊層片式雙工器，其特征在于，所述低通濾波器與所述帶通濾波器通過一匹配網(wǎng)絡(luò)連接后與所述天線公共端子連接，所述匹配網(wǎng)絡(luò)用于隔離低頻信號和高頻信號。
6.如權(quán)利要求5所述的疊層片式雙工器，其特征在于，所述匹配網(wǎng)絡(luò)包括位于所述低通濾波器中的第一電感器以及位于所述帶通濾波器中的第五電容器。
7.如權(quán)利要求1至4任一項所述的疊層片式雙工器，其特征在于，各電感器的線圈線路部分采用圓圈方式繞制。
8.如權(quán)利要求1至4任一項所述的疊層片式雙工器，其特征在于，所述雙工器采用LTCC工藝制作成疊層片式結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H03H7/01GK104506157SQ201410837701
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】漆珂, 包承育, 伍雋 申請人:深圳順絡(luò)電子股份有限公司