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微波工程期中報告
論文研討:
Chien-Chia Chen, Bo-Jiun Chen, Tze-Min
Shen, and Ruey-Beei Wu,“雙頻層壓波導在
多層低溫共燒陶瓷濾波器設計”,
2011年Fellow, IEEE
報告人:
碩研電子一甲 MA130207 盧郁同
Southern Taiwan University of Science and Technology Department of Electronic Engineering
摘要

研究方向:
在低溫共燒陶瓷技術下的多個腔模針對不同的耦合係
數和外部質量因素所有通帶。

設計方法:
以低溫共燒陶瓷的技術與多層的LTCC的能力，所有的
空腔垂直堆疊，可以小型化和過濾器的大小。
國立台灣大學 2011 年 Chien-Chia Chen, Bo-Jiun Chen, Tze-Min Shen, and
Ruey-Beei Wu
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雙頻段諧振器和耦合機制
圖示出一個矩形腔的幾何形狀諧振器，其中a，b和h是凹
孔的寬度，長度和高度。諧振頻率(fmnl)模式是決定諧振頻
率的TEmnl或TMmnl模式來決定a>b>h，諧振頻率μr、 和ε
l r
(介電常數)的空腔基板相對於磁導率和相對介電常數，c是在自
由空間中的光的速度，m、n和l是模式的諧振器。公式的a，
b和h是空腔的寬度，長度和高度。
f mnl 
c
2 r  r
 m   n   l 

 
  
 a   h   b 
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Ruey-Beei Wu
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三階柴比雪夫雙帶濾波器(1/2)
饋入微帶線-微帶線激發的輸入和輸出諧振器。從微帶電
能量耦合線到腔體通過通路探針。
微帶線之間的耦合強度和空腔可以通過以下來控制隔離
孔的尺寸和饋入位置。外部的品質因數其中f0和δf3分貝
表示的諧振頻率和諧振器的輸入或輸出的3dB帶寬。如以
下之公式:
Qext
f0

 f 3 dB
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三階柴比雪夫雙帶濾波器(2/2)

耦合係數
以耦合的兩個相鄰的腔體，窄槽通過壁中常見的中間壁
附近腔，它可以引起強烈的共振腔面電流。
相鄰的腔體通過耦合通過在公用壁上的狹槽的磁場。
雙頻濾波器的設計，兩個耦合相鄰的腔體，可以控制由
兩個窄槽。
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模擬結果(1/4)
過濾器的尺寸示於圖和表中的三階的整體大小切比雪夫LTCC雙頻
濾波器是約2.13×4.01×0.88立方毫米。
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模擬結果(2/4)
疊滿的雙波段波導濾波器切比雪夫濾波器響應的設計在LTCC。該
過濾器設計成工作在兩個30和39為中心的通帶GHz的分數帶寬分別
為7％和4.6％，獲得相應的Qe的和k可以以下方式的相對介電常數。
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模擬結果(3/4)
表面金屬化是銀和各金屬層的厚度是10微米的製造過程提供10，其
中的電介質層的厚度的第三和第八層35μ，和其他層是100μ的層利
用堆棧建立擬議的雙頻濾波器中描述的圖。
饋送線利用所述第一和最後一層時，諧振器的佔據子2層Layer2-4，
佔地層Layer5-6，諧振器3佔據Layer7-9層。
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模擬結果(4/4)
一個三維電磁仿真HFSS，是用於模擬的整體結構的頻率響應的濾
波器的測量和模擬結果。
模擬的整體結構的頻率響應的濾波器的測量和模擬結果如圖所示。
測得的帶內插入損耗大約是1.22分貝在第一頻帶和分別為1.39 dB，
在第二頻帶。
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結論

垂直堆疊的雙帶式過濾器使用了層疊波導和LTCC技術有
些文獻已提有提出。

利用不同的模式場的特性模式，所需的耦合係數和外部的
質量因素可以被控制在兩個波段同時。

多層LTCC技術的優勢，空腔諧振器完全堆疊，和的電路
尺寸過濾器的進一步小型化的。
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參考文獻

Chien-Chia Chen, Bo-Jiun Chen, Tze-Min Shen, and Ruey-Beei Wu ,
2011年 ,IEEE , “雙頻層壓波導在多層低溫共燒陶瓷濾波器設計” ,2012

盧慶儒, “低溫共燒多層陶瓷(LTCC)技術特點與應用” 部落格,2012

王志方 , “LTCC 產業概況”
http://www.ibt.com.tw/UserFiles/File/940726-Indus.pdf
,2012
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心得

LTCC技術主要是使元件穩定地埋入基板結構中，此技術可使元件高
度集積讓產品達到小型化的目的。

LTCC發展的策略上有的廠商整合天線與低雜訊放大器等成為
FEM(Front End Module)，另外有的廠商則整合天線及功率放大器等
成為 PSM(Power Switch Module)。

全球 LTCC 元件市場產值在手機、藍芽及 WLAN 等無線通訊產品的
拉抬下呈現快速成長，預估未來市場表現也將持續亮麗。