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低温共烧陶瓷(LTCC, Low Temperature Co-fired Ceramic)技术作为一种新型的封装技术,可将电路中的各种无源器件,如电容、电感、电阻、滤波器、耦合器、双工器等完全掩埋在介质中,以三维多层电路结构的形式实现小型化贴片产品,同时可与有源器件相结合用于研制各种高集成度、低成本的小功率射频与微波功能模块。掩埋在介质基板内的滤波器、耦合器、双工器等三维射频无源器件不同于常规的微带板无源器件,它们更能充分利用三维空间,这给小型化三维射频无源器件的发展开拓了新的研究方向。本文结合科研课题,对低通滤波器、带通滤波器、功率分配器、定向耦合器进行了深入研究,实现了多款不同功能的射频无源器件。作者的主要工作和成果可以概括为以下几点:1.研究了LTCC无源元件建模方法,对LTCC单层电容、多层电容、平面螺旋电感进行建模、仿真和加工验证,分析了单层电容、多层电容、平面螺旋电感等各种结构的无源元件的使用方法和注意事项,通过设立变量的方法建立了传输线、电感、电容、毫米波直流偏置电路等关键无源元件的三维电磁场模型库。2.研究了几种高/低通滤波器三维电磁场仿真模型。建立了五阶并联谐振、七阶并联谐振和九阶串联谐振低通滤波器三维电磁场模型。在分析高阶椭圆函数滤波器模型抑制度不高的情况下,提出了一种具有额外传输零点的并联谐振低通滤波器模型,同时建立了采用不同介电常数介质层的高通滤波器模型。3.研究了具有传输零点SIR谐振带通滤波器和LC谐振带通滤波器的设计与建模方法,提出了一种改进型的SIR谐振带通滤波器和一种具有传输零点的T型带通滤波器,详细给出了基于LTCC技术的SIR谐振带通滤波器的设计方法,同时采用T型带通滤波器结构,设计实现了一款应用于北斗导航通讯系统的双通道带通滤波器。对部分设计实例中的带通滤波器进行了加工验证,测试结果与仿真结果基本一致。4.研究了LTCC小型化功率分配器和定向耦合器三维层叠结构的实现方法,建立了小型化威尔金森功率分配器、90o电桥、90o串联型电桥、180o窄带巴伦、180o宽带巴伦三维电磁场仿真模型。其中功率分配器、90o串联型电桥、180o窄带巴伦器件采用3216的标准封装,可应用于1.616GHz北斗导航通讯系统和2.45GHz无线通讯系统。180o宽带巴伦,可应用于移动电视(CMMB)偶极子天线,解决手机终端内置CMMB天线的问题。