【专利解密】瑞声科技打造高带宽、低损耗毫米波滤波器
发布日期:2020-10-03 20:22   来源:未知   阅读:

【嘉德点评】瑞声科技的毫米波滤波器专利,将各闭合谐振腔采用等尺寸设计,并对腔内设置的金属化过孔的孔径进行调节,使得各闭合谐振腔的等效尺寸变化,进而实现带宽更大、损耗更小的目的。

集微网消息,瑞声科技作为工信部5G毫米波天线工业强基工程中标的企业之一,深耕多年不负众望,除了毫米波天线之外,其在毫米波滤波器方向仍有建树。

未来5G网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。随着各种智能终端的普及,移动数据流量将呈现爆炸式增长。并且5G网络的逐步落地,也使得手机通信频段大幅增加。

5G通信的毫米波全频带频段包含26.5~29.5GHz,10.7%相对带宽,对应相关的毫米波射频系统要求在DC~60GHz的带外均有良好的抑制性能。LTCC工艺制成的毫米波滤波器集成度更高,器件尺寸更小,损耗更低,但对金属化过孔加工有严格要求。

为此, 瑞声科技在2018年12月31日申请了一项名为“毫米波LTCC滤波器”的发明专利(申请号:201811650621.9),申请人为瑞声科技(南京)有限公司。

图1 毫米波LTCC滤波器的立体结构示意图

上图1是该专利提出的一种毫米波LTCC滤波器100的立体结构示意图,它主要包括统地层1、金属化过孔2、第一探针3以及第二探针4。

系统地层1由上向下依次间隔叠设第一至第五系统地层(1a~1e),并且这五层系统地层的外围尺寸均相同。而且,相邻两层系统地层可以围成一个闭合谐振腔5,对应而言,五层系统地层1由上向下也依次围成外围尺寸相同的第一至第四闭合谐振腔(5a~5d)。此外,在相邻两系统地层之间还夹有由LTCC材料制成的基材层。

根据上图,金属化过孔2由沿系统地层1叠设方向分别贯穿四个闭合谐振腔的多个金属化过孔组成(21~24),且各闭合谐振腔5的金属化过孔2呈同心孔结构。

值得一提的是,第一/二金属化过孔21/22的孔径与第四/三金属化过孔24/23的孔径相等,,并且第一金属化过孔21的孔径小于第二金属化过孔22的孔径。这样的结构设置调整了不同闭合谐振腔5的金属化过孔孔径大小,使得各闭合谐振腔5的等效尺寸变化,同一闭合谐振腔5的相同间距的金属化过孔2缩小,等效闭合谐振腔尺寸增大,闭合谐振腔自谐振模式改变,从而实现更大带宽。

此外,第一探针3的一端插入至第一闭合谐振腔5a内,形成馈电结构。而第二探针4与第一探针3呈对称设置,第二探针4的一端则插入第四闭合谐振腔5d内,形成馈电结构。这种结构可通过两探针的配合同轴线激励,实现带宽更大,损耗更小,更容易和陶瓷封装微带天线互联,使得本发明毫米波LTCC滤波器的插损较现有技术结构从1.8dB降到1dB。

图2 毫米波LTCC滤波器的S特性参数曲线图

参考上图2,其中S11为本发明毫米波LTCC滤波器的端口反射系数,S21为传输系数,由图可知,瑞声科技的毫米波LTCC滤波器性能较优,插损小于1dB(S21大于-1dB),大部分带外抑制小于-30dB。

总而言之,相较于现有技术,瑞声科技的毫米波LTCC滤波器将各闭合谐振腔采用等尺寸设计,并对腔内设置的金属化过孔的孔径进行调节,使得各闭合谐振腔的等效尺寸变化,相同间距金属化过孔缩小,等效闭合谐振腔尺寸增大,闭合谐振腔自谐振模式改变,进而实现带宽更大,损耗更小的目的,并且符合5G毫米波通信系统射频前端的要求。

瑞声科技作为全球精密制造的龙头企业之一,在声学、光学、射频天线、精密结构件等多个领域均有所成绩,希望瑞声科技能够继续深耕,在多个方面取得优异硕果。

关于嘉德

深圳市嘉德知识产权服务有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成,熟悉中欧美知识产权法律理论和实务,在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电商知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验。

(校对/holly)