S波段单片集成开关滤波器组设计与实现

"本文介绍了S波段单片集成开关滤波器组的设计，该设计采用8阶步进阻抗谐振器（SIR）带通滤波器和微电子机械系统（MEMS）开关电路，结合低温共烧陶瓷（LTCC）技术实现单片集成。滤波器组尺寸仅为74mm×24mm×2.5mm，具有高集成度和可靠性，并实现了12.9%的工作中心频率调谐范围，从2.7到3.05GHz，调谐间隔为50MHz。实测结果显示，开关滤波器组工作状态良好。关键词包括：开关滤波器组、低温共烧陶瓷、带通滤波器。" 在本文中，作者探讨了S波段单片集成开关滤波器组的创新设计，这是一种在无线通信领域中至关重要的组件，特别是在频率选择性和灵活性方面。S波段通常指的是2.7至3.0GHz的频率范围，这个频段广泛应用于雷达、卫星通信、移动通信等领域。 首先，设计采用了8阶步进阻抗谐振器（SIR）带通滤波器。SIR是一种常用的滤波器结构，通过改变谐振器的等效阻抗实现不同频率的选择性。8阶设计意味着滤波器具有较高的选择性，可以有效地阻止不需要的信号通过，同时允许特定频率的信号通过，从而实现频谱的清晰划分。 其次，引入微电子机械系统（MEMS）开关电路，这是一种微型化的电子开关技术，具有高速切换、低功耗和高可靠性的特点。在滤波器组中，MEMS开关能够根据需要切换不同的滤波器路径，实现频率的动态调谐。 低温共烧陶瓷（LTCC）技术的运用使得整个设计得以实现单片集成。LTCC工艺允许在多层陶瓷基板上集成电子元件，减少了组件间的互连损耗，提高了系统的整体性能和可靠性。此外，小型化的设计（74mm×24mm×2.5mm）使得滤波器组更适用于空间有限的应用场景。 通过实验，滤波器组的调谐范围达到了12.9%，从2.7GHz到3.05GHz，每50MHz为一个调谐间隔，这意味着该设备可以在S波段内提供灵活的频率选择。实测结果验证了设计的可行性，表明滤波器组在实际操作中表现稳定，满足了设计要求。 这篇研究论文详细阐述了一种基于SIR、MEMS开关和LTCC技术的S波段单片集成开关滤波器组的设计与实现，为无线通信系统提供了新的频率调谐解决方案，具有重要的理论和应用价值。