LTCC技术实现的小型可调谐带通滤波器设计

"这篇研究论文探讨了如何利用LTCCCraft.io平台设计小型可调谐带通滤波器。作者Erfan WANG、Xiaodong YANG和Mengjiang XING来自昆明理工大学的信息工程与自动化学院。他们通过低温度共烧陶瓷（LTCC）技术设计了一个微型的二阶电感耦合带通滤波器，并引入了可变电容器以实现中心频率的调整。" 在电子通信领域，滤波器是至关重要的组成部分，用于选择性地允许特定频率范围内的信号通过，同时抑制不需要的频段。LTCC技术是一种先进的微电子封装和电路制造工艺，它允许在低温下将多层陶瓷材料与金属互连烧结在一起，从而实现高密度集成和三维结构的构建，这对于制作小型化、高性能的滤波器尤为适用。 本论文中，作者设计的这个小型带通滤波器采用二阶结构，意味着它有两个谐振器，它们之间通过电感耦合来实现。这种耦合效应不仅优化了滤波器的性能，还有效地减小了设备的尺寸。在滤波器的基础上，作者考虑到了可调谐性，通过模拟表面贴装变容二极管来调整中心频率。变容二极管是一种能够改变其电容值的半导体器件，适合作为频率调谐元件。 为了验证设计的有效性，该滤波器模型在三维电磁场仿真软件HFSS（High Frequency Structure Simulator）中进行了建立和仿真。仿真结果显示，滤波器的中心频率可以在1.05GHz到1.23GHz的范围内连续变化，插入损耗保持在1dB以下，回波损耗始终大于15dB，这意味着滤波器具有良好的信号传输质量和反射抑制。此外，在两倍中心频率（2fo）处，滤波器的带外抑制超过45dB，确保了对不需要频率的良好抑制。 这项工作展示了一种创新的、小型化的可调谐带通滤波器设计方法，它利用了LTCC技术的优势，实现了紧凑的尺寸（6.5mm x 4mm x 0.9mm）和优良的频率选择性。这一设计对于无线通信、射频识别（RFID）系统和其他需要频率调谐功能的高频应用具有潜在的应用价值。关键词包括：小型化、低温度共烧陶瓷技术、变容二极管等。