СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №7/2015

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 39 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2015 Частота, МГц дБ –40 –60 –20 0 –80 –100 10 1010 2010 3010 3500 Реклама структур при проектировании мини- атюрных интегральных LC-фильтров позволяет уменьшить их линейные раз- меры. На рисунках 2а и 2б изображены варианты исполнения стековой катуш- ки индуктивности и стекового конден- сатора, соответственно. В этом случае, приближённые номиналы катушки индуктивности и конденсатора рас- считываются по формулам [4]: , , где L 1 , L 2 – индуктивности, k – коэффи- циент связи между ними, ε – диэлек- трическая проницаемость материала, S – площадь обкладок конденсатора, d – расстояние между обкладками, n – количество обкладок. Очевидно, что для минимизации гео- метрических размеров интегрального конденсатора необходимо использо- вать керамику малой толщины с высо- кой диэлектрической проницаемостью. Кроме того, для уменьшения потерь в полосе пропускания керамика должна обладать малым тангенсом угла диэлек- трических потерь. В наибольшей сте- пени этим требованиям отвечает мате- риал Green Tape 951 фирмы DuPont, имеющий диэлектрическую прони- цаемость 7,8 и толщину после обжига от 36 до 216 мкм [1]. Макет интегрального полосо- вого LC-фильтра третьего поряд- ка с центральной частотой 900 МГц и полосой пропускания 200 МГц был выполнен в 10 слоях керамики Green Tape 951 с габаритными размерами 12 × 6 × 1 мм (см. рис. 3). Конструк- цию фильтра образуют квадратные стековые катушки индуктивности и стековые конденсаторы. Результа- ты измерений (см. рис. 4) показали, что предложенные схемные и кон- структивные решения обеспечивают вносимые потери в полосе пропуска- ния не более 3 дБ, затухание в поло- се задерживания – не менее 30 дБ и отсутствие паразитных полос про- пускания вплоть до утроенной цент- ральной частоты. Дальнейшие исследования, направ- ленные на минимизацию и унифи- кацию габаритных размеров филь- тров, подтвердили, что применение выбранных схем, конструкций инте- гральных элементов и керамики Green Tape 951 позволяет реализовать инте- гральные полосовые LC-фильтры вто- рого, третьего и более высоких поряд- ков в диапазоне частот 150…3000 МГц с относительными полосами пропу- скания 10…70% и уровнем гаранти- рованного затухания в полосе задер- живания 20…40 дБ в виде унифициро- ванного ряда в габаритных размерах 7,0 × 5,0 × 2,8 мм. В качестве примера на рисунке 5а приведена конструкция интеграль- ного полосового LC-фильтра с цент- ральной частотой 1840 МГц и поло- сой пропускания 200 МГц, выпол- ненного на основе преобразованной схемы на последовательных контурах с ёмкостной связью в 20 слоях керами- Рис. 3. Макет полосового фильтра с центральной частотой 900 МГц: а – конструкция; б – внешний вид Рис. 4. Экспериментальная АЧХ макета полосового фильтра с центральной частотой 900 МГц а б © СТА-ПРЕСС