LTCC功分器设计教程：低损耗与小型化

本教程深入探讨了LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramics）工艺在功率分配器设计中的应用。LTCC技术因其高集成度、小型化和高温烧结的特性，在无线通信领域得到了广泛关注。教程主要针对的是LTCC功分器的设计与仿真，通过结合电路原理和三维设计方法，如电路设计软件Ansoft Designer和高频电磁仿真软件HFSS，引导学习者进行实际操作。 第五章详细介绍了几种不同的LTCC功率分配器设计案例。首先，电子科技大学的胡嵩松团队设计的折叠型Wilkinson功分器，采用上下层折叠设计，利用LTCC材料的特性，减少了器件面积，并解决了内埋电阻的精度问题。这个设计在2.2-2.7GHz频段表现出优秀的性能，如低插入损耗和高隔离度。 西安电子科技大学的邢孟江等人提出了一种等效电路替代λ/4传输线的方法，设计出小型化的3dB功率分配器，体积更紧凑，适合于1.616GHz的工作频率。邵鑫昌等人则研发了二阶多层带状线功分器，它在宽频段内表现出更好的插损和回波损耗，证明了LTCC在实现宽带功分器方面的潜力。 刘毅等人进一步优化了设计，采用Wilkinson功分器的理论基础，通过奇偶模阻抗匹配实现了小尺寸的功率分配器，其在2.8-3.7GHz带宽内的性能十分出色。李博文等人则创新性地开发了基于LTCC的UHF波段宽带集总Wilkinson功分器，利用LC结构提升隔离度，中心频率1.05GHz，带宽300MHz，具有优良的插入损耗、隔离度和回波损耗指标。 这些案例不仅展示了LTCC功分器在不同频段和设计策略下的性能提升，还突出了其在实际通信系统中的实用价值。通过学习这些教程，初学者不仅能掌握LTCC功分器的设计方法，还能熟练运用HFSS等仿真工具，为未来的微波和毫米波电路设计打下坚实的基础。