專利名稱：高通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種高通濾波器，尤指一種可通過電感電容效應(yīng)，以在射頻線路上產(chǎn)生高頻率端具有低插入損耗(insertion loss)及低頻率端具有高阻隔(rejection) 功能而形成高通效果的濾波器。
背景技術(shù)：
在射頻無(wú)線通訊產(chǎn)品中，濾波器是主要的被動(dòng)元件之一，濾波器的規(guī)格因產(chǎn)品特性要求而異，傳統(tǒng)的高通濾波器設(shè)計(jì)一般都是由幾個(gè)電感及電容所組成，假設(shè)Fl為要通過的頻率，F(xiàn)2為要阻隔的頻率，Af = F1-F2 = D ；而其高通濾波器D/F1 = 5%時(shí)，要達(dá)到-20dB的阻隔效果，必須花上一段時(shí)間調(diào)測(cè)，插入損耗也比較大，因此造成生產(chǎn)時(shí)量產(chǎn)的瓶頸，同時(shí)人工成本的增加，使產(chǎn)品降低了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。再言之，傳統(tǒng)的高通濾波器以2級(jí)或2級(jí)以上的電感及電容的被動(dòng)元件所組成的電路組(circuit unit)耦合串接以達(dá)到高信號(hào)阻絕的效應(yīng)。由于用于組成電路的電感及電容值有精確度偏差，所以在量產(chǎn)中，須要有調(diào)測(cè)的程序，以確定其特性能符合制定的規(guī)格。 請(qǐng)參考圖9所示，其顯示一高通濾波器的阻絕規(guī)格的說明示意圖，其中Fl代表該高通濾波器的最低通過頻率，即在該頻率Fl以上的信號(hào)須無(wú)衰減通過；其中F2代表該高通濾波器的阻隔頻率，而在該阻隔頻率F2以下的信號(hào)須以規(guī)格強(qiáng)度衰減；為要達(dá)到D/F1 = 5%及信號(hào)衰減度為_20dB的阻隔效果，必須花上一段時(shí)間調(diào)測(cè)，插入損耗也比較大，因此造成生產(chǎn)時(shí)量產(chǎn)的瓶頸，同時(shí)人工成本的增加，使產(chǎn)品降低了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本案發(fā)明人乃覺得有進(jìn)一步設(shè)計(jì)無(wú)須花時(shí)間調(diào)測(cè)且具有高阻隔(rejection)功能的高通濾波器的需要，。因此本實(shí)用新型即針對(duì)先前技術(shù)及根據(jù)本案發(fā)明人擁有的第 569531號(hào)發(fā)明專利進(jìn)一步改進(jìn)，以使本案的高通濾波器得在射頻線路上產(chǎn)生高頻率端具有低插入損耗(insertion loss)及低頻率端具有高阻隔(rejection)外來(lái)電磁波干擾功能而形成高通效果的濾波器，以滿足目前及未來(lái)應(yīng)用上的功能需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的乃在于提供一種高通濾波器，供可應(yīng)用于射頻無(wú)線通訊線路上而具有高通濾波效果，其主要包含一本體，其由介電材料所構(gòu)成，可經(jīng)由成型、壓制、 燒結(jié)、機(jī)械加工等工序以完成符合產(chǎn)品規(guī)格設(shè)計(jì)的外型尺寸；電極，其在本體的外端面披覆金屬層以形成，其中除前端面外，其余各端面可以依特性需求而分別被覆金屬層；及信號(hào)輸入輸出端，其設(shè)置于本體的一面上，其與前端面相連外，其余周圍與其他金屬層隔離；藉此， 本實(shí)用新型的高通濾波器通過上述結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的電感電容效應(yīng)，以建構(gòu)成特殊的被動(dòng)元件電路，可達(dá)成無(wú)須調(diào)測(cè)及高阻隔(rejection)功能的使用功效。此外，本實(shí)用新型的高通濾波器的本體結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成2級(jí)或2級(jí)以上的高通濾波器。本實(shí)用新型提供了一種一種高通濾波器，其包含
3[0008]一本體，其是以介質(zhì)材料構(gòu)成的矩形體，具有頂、底、左、右、前及后端面，且該本體的前、后兩端面之間設(shè)有二平行且對(duì)稱排列穿過該本體內(nèi)部的穿孔；一外電極，其是利用金屬化技術(shù)在該本體的頂端面的一部分外表面上、底端面及后端面的外表面上布設(shè)一相連接的金屬膜層而形成；其中該底端面的外電極并通過一設(shè)在前端面的微帶線以由該前端面的底緣向上延伸至該前端面的中間高度部位處；又該后端面的中間部位且在二穿孔之間設(shè)具一無(wú)金屬膜層被覆的長(zhǎng)條區(qū)帶；一內(nèi)電極，其是利用金屬化技術(shù)在該本體內(nèi)部的二穿孔的內(nèi)表面上布設(shè)一金屬膜層而形成，且該內(nèi)電極在后端面與該外電極連接；一信號(hào)輸入端及一信號(hào)輸出端，其是用以與外部線路連通供輸入或輸出信號(hào)，該信號(hào)輸入端及信號(hào)輸出端二者之間以一間距隔離而對(duì)稱設(shè)在該本體的頂端面上，并與該本體的頂端面所設(shè)的該外電極隔離；又該信號(hào)輸入端及信號(hào)輸出端各利用一微帶線分別連接至該內(nèi)電極。實(shí)施時(shí)，該本體的介質(zhì)材料的介電常數(shù)是2至200之間。實(shí)施時(shí)，該本體是利用車床制造、銑床制造、壓模制造、陶瓷燒結(jié)制造之中一種方式制成。實(shí)施時(shí)，該外電極是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)之中一種方式以在該本體的端面上形成一金屬膜層而構(gòu)成。實(shí)施時(shí)，該外電極的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成。實(shí)施時(shí)，該內(nèi)電極是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)之中一種方式以在該本體內(nèi)部的二穿孔的內(nèi)表面上形成一金屬膜層而構(gòu)成。實(shí)施時(shí)，該內(nèi)電極的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成。實(shí)施時(shí)，該微帶線是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)、金屬薄膜線之中一種方式以在該本體的端面上形成一金屬薄膜線而構(gòu)成。實(shí)施時(shí)，該微帶線的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成。為達(dá)成本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型的高通濾波器的本體結(jié)構(gòu)由陶瓷氧化物燒結(jié)而成，體積小，表面被覆金屬層，依產(chǎn)品規(guī)格設(shè)計(jì)外型尺寸，量產(chǎn)時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸精度，經(jīng)由簡(jiǎn)單的測(cè)試即可達(dá)到所需規(guī)格；又產(chǎn)品可以通過編帶包裝，使用者可以很容易的利用自動(dòng)貼片組裝生產(chǎn)而無(wú)須調(diào)測(cè)，大大的提高產(chǎn)能；同時(shí)，本實(shí)用新型的高通濾波器的特性在D/F1 = 5%，很容易達(dá)到-20dB的阻隔效果；高頻率端具有低插入損耗(insertion loss)約-1. OdB左右及高的回波損耗(return loss)-IOdB以下。本實(shí)用新型的高通濾波器由本體、內(nèi)電極、外電極、信號(hào)輸入輸出端、微帶線所組成，該本體由一介電材料(dielectric material)所構(gòu)成，本體的頂端面設(shè)置有信號(hào)輸入輸出端，并由輸入輸出端延伸至本體內(nèi)部的內(nèi)孔電極，而外電極被覆于本體的頂端面、底端面及后端面；本體的前端面則利用微帶線將內(nèi)電極與信號(hào)輸入輸出端相連接，中間微帶線與底本體的面電極相連，更言之，本實(shí)用新型高通濾波器的本體利用介質(zhì)材料構(gòu)成一矩形本體，且本體內(nèi)部設(shè)有二分開且平行的前后向穿孔(設(shè)計(jì)成2級(jí)的高通濾波器)，而于該矩形本體的頂端面、底端面及后端面上布設(shè)一相連接的金屬膜層以形成一外電極，其中該底端面的外電極并藉一金屬微帶線以由該前端面的底緣向上延伸至前端面的中間高度部位；又于該本體內(nèi)部的前后向穿孔內(nèi)面布設(shè)一金屬膜層以形成一內(nèi)電極，且該內(nèi)電極延伸至該本體的后端面而與該外電極連接，又后端面的中間部位，即二穿孔之間，設(shè)具一無(wú)金屬膜層被覆的長(zhǎng)條區(qū)帶；又于該本體的頂端面上對(duì)稱設(shè)置一信號(hào)輸入端及一信號(hào)輸出端，且該信號(hào)輸入端及輸出端二者間以一適當(dāng)間距隔離并與該外電極隔離，且各利用一微帶線分別對(duì)應(yīng)連接至本體內(nèi)部的一穿孔內(nèi)的內(nèi)電極；則通過該內(nèi)電極以產(chǎn)生等效電感及等效電容效應(yīng)，并通過該信號(hào)輸入、輸出端以產(chǎn)生寄生電容效應(yīng)，使本實(shí)用新型的高通濾波器得建構(gòu)成特殊的被動(dòng)元件電路，藉以達(dá)成無(wú)須花時(shí)間調(diào)測(cè)及具高阻隔(rejection)功能的使用功效。
圖1是本實(shí)用新型高通濾波器一實(shí)施例的立體示意圖。圖2是圖1實(shí)施例的前端面示意圖。圖3是圖1實(shí)施例的后端面示意圖。圖4是圖1實(shí)施例的頂端面示意圖。圖5是圖1實(shí)施例的底端面示意圖。圖6是圖1實(shí)施例的左端面示意圖。圖7是圖1實(shí)施例的右端面示意圖。圖8是本實(shí)用新型高通濾波器的等效電路示意圖。圖9是顯示一高通濾波器的阻絕規(guī)格的說明示意圖。附圖標(biāo)記說明高通濾波器-1 ；本體-10 ；頂端面-11 ；底端面-12 ；左端面_13 ；右端面-14 ；前端面-15 ；后端面-16 ；穿孔-17、18 ；長(zhǎng)條區(qū)帶-19 ；外電極-20 ；內(nèi)電極-30 ；信號(hào)輸入端-40 ；信號(hào)輸出端-50 ；微帶線-60 ；底緣-61 ；頂緣-62 ；微帶線-70 ；頂緣-71 ；底緣-72 ；Li、L2-電感；Cl、C2-電容；C3-寄生電容。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1至圖7所示，其分別是本實(shí)用新型高通濾波器一實(shí)施例的立體示意圖及其前、后、頂、底、左、右端面示意圖。本實(shí)用新型的高通濾波器1主要包含一本體10、一外電極20、一內(nèi)電極30、一信號(hào)輸入端40及一信號(hào)輸出端50。該本體10是以介質(zhì)材料構(gòu)成，該介質(zhì)材料的介電常數(shù)可針對(duì)產(chǎn)品應(yīng)用上的功能需求而加以設(shè)計(jì)，如使用介電常數(shù)2至200之間的介質(zhì)材料但不限制，又本體10的外型尺寸可依產(chǎn)品規(guī)格而精確設(shè)計(jì)。本實(shí)施例的本體10設(shè)計(jì)成一扁平狀矩形體如圖1至圖7所示但不限制，其具有一頂端面11、一底端面12、一左端面13、一右端面14、一前端面15及一后端面16，而矩形體的設(shè)計(jì)有利于高通濾波器1的規(guī)格的控制及設(shè)定；又該本體可利用車床制造、銑床制造、壓模制造、陶瓷燒結(jié)制造之中一種方式制成。本實(shí)施例的本體10的前端面11與后端面16之間設(shè)有二平行對(duì)稱排列且穿過該本體10內(nèi)部的穿孔17、18 ；本實(shí)施例的穿孔17、18是一圓形穿孔如如圖1至圖5所示但不限制。該外電極20利用金屬化技術(shù)而在該本體10的頂端面11的一部分外表面上，以及底端面12、后端面16的外表面上布設(shè)一相連接的金屬膜層而形成；該外電極20的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成，并可利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)之中一種方式以在該本體10的頂端面11、底端面12及后端面16上形成一金屬膜層以構(gòu)成該外電極20。又參考圖3所示，該后端面的中間部位，即二穿孔17、18之間，設(shè)具一無(wú)金屬膜層被覆的長(zhǎng)條區(qū)帶19。又，設(shè)在該底端面12的外電極20可通過一設(shè)在前端面11的微帶線60以由該前端面11的底緣向上延伸至該前端面11的中間高度部位處如圖1、圖2所示，即該微帶線60的底緣61連接至該底端面12的外電極20，并使該微帶線60的頂緣62 延伸至該前端面11的中間高度部位處，但未與設(shè)在該頂端面11的外電極20連接。該微帶線60是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)、金屬薄膜線之中一種方式以在該本體該本體的端面上形成一金屬薄膜線而構(gòu)成，又該微帶線60的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成。該內(nèi)電極30是利用金屬化技術(shù)而在該本體10內(nèi)部所設(shè)的二穿孔17、18的內(nèi)表面上布設(shè)一金屬膜層而形成，且該內(nèi)電極30延伸至本體10的后端面16以與該外電極20連接而形成電性導(dǎo)通狀態(tài)。該內(nèi)電極30的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成，并可利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)之中一種方式以在該本體10的二穿孔17、18的內(nèi)表面上形成一金屬膜層以構(gòu)成該內(nèi)電極30。該信號(hào)輸入端40及信號(hào)輸出端50是用以與外部線路(圖未示)如印刷電路板 (PCB)連通，其位置可交換選擇而不限制(如信號(hào)輸入端40改為信號(hào)輸出端50)，供輸入或輸出信號(hào)；該信號(hào)輸入端40及信號(hào)輸出端50 二者之間是以一間距隔離而對(duì)稱設(shè)在該本體 10的頂端面11靠前緣處，并與該本體10的頂端面11所設(shè)的該外電極20隔離；又該信號(hào)輸入端40及信號(hào)輸出端50各利用前端面15上一垂直向微帶線70而分別連接至該內(nèi)電極 30，即該微帶線70是垂直向設(shè)在該本體10的前端面15上，其頂緣71分別與該信號(hào)輸入端 40及信號(hào)輸出端50連接，而其底緣72向下延伸以連接至設(shè)在該本體10 二穿孔17、18內(nèi)的內(nèi)電極30。該信號(hào)輸入端40及信號(hào)輸出端50的成型方法可經(jīng)由頂端面11金屬化后，再通過砧石切割或噴砂方式將頂端面11的外電極20除去，或利用移印、網(wǎng)印等制程來(lái)形成。請(qǐng)參考圖8所示，其是本實(shí)用新型高通濾波器的等效電路示意圖，而本實(shí)施例的等效電路是顯示2級(jí)的電路架構(gòu)但不限制。通過上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的高通濾波器1可在該信號(hào)輸入端40及信號(hào)輸出端50之間達(dá)成如圖8所示的等效電路的作用功效，其中，Li、 L2代表該本體10內(nèi)部的內(nèi)電極30所產(chǎn)生的電感效應(yīng)，該Cl、C2代表該本體10內(nèi)部的內(nèi)電極30所產(chǎn)生的電容效應(yīng)，C3代表該信號(hào)輸入端40及信號(hào)輸出端50之間所產(chǎn)生的寄生電容效應(yīng)，使高通濾波器1具有能有效阻絕外來(lái)電磁波干擾的使用功效，并藉調(diào)整C3以阻絕低頻信號(hào)?？偠灾?，本實(shí)用新型的高通濾波器，可應(yīng)用于射頻無(wú)線通訊線路上而具有高通濾波效果，其本體結(jié)構(gòu)乃由陶瓷氧化物燒結(jié)而成，體積小，表面被覆金屬層，依產(chǎn)品規(guī)格設(shè)計(jì)外型尺寸，量產(chǎn)時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸精度簡(jiǎn)單的測(cè)試即可達(dá)到所需規(guī)格，產(chǎn)品可以通過編帶包裝，使用者可以很容易的利用自動(dòng)貼片組裝生產(chǎn)而無(wú)須調(diào)測(cè)，大大的提高產(chǎn)能；同時(shí)本實(shí)用新型的高通濾波器特性在D/F1 = 5%，很容易達(dá)到-20dB的阻隔效果，高頻率端具有低插入損耗(insertion loss)約_1. OdB左右及高的回波損耗(return loss)-IOdB以下。本實(shí)用新型除能保持發(fā)明專利第569531號(hào)「帶阻(帶陷)濾波器」的設(shè)計(jì)功效外， 與其他現(xiàn)有技術(shù)比較，另可增加下列優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型的高通濾波器，足以達(dá)成無(wú)須調(diào)測(cè)及對(duì)外來(lái)電磁波干擾具高阻隔 (rejection)功能的使用功效。[0042] 2、本實(shí)用新型的高通濾波器，其低通及高通的等效電感(如圖8所示的L1，L2)及等效電容(如圖8所示的Cl，C2)，包覆于本體內(nèi)部，能有效阻絕外來(lái)電磁波干擾(EMI)，其阻絕效果非傳統(tǒng)電感電容組成電路可以達(dá)成，且低通帶及高通帶的差損ansertion Loss)3、本實(shí)用新型的高通濾波器，針對(duì)外部耦合電容感(如圖8所示的Ο)加以調(diào)整， 以更能達(dá)到阻隔比(Rejection Ratio)的強(qiáng)化效果，能滿足目前及未來(lái)應(yīng)用上的功能需求。4、本實(shí)用新型的高通濾波器保持小體積，適用于縮小化的通訊模組。5、本實(shí)用新型的高通濾波器可用SMD方式組裝，有利于微型化及成本效益上能達(dá)到進(jìn)一步成果。以上說明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種高通濾波器，其特征在于，其包含一本體，其是以介質(zhì)材料構(gòu)成的矩形體，具有頂、底、左、右、前及后端面，且該本體的前、后兩端面之間設(shè)有二平行且對(duì)稱排列穿過該本體內(nèi)部的穿孔；一外電極，其是利用金屬化技術(shù)在該本體的頂端面的一部分外表面上、底端面及后端面的外表面上布設(shè)一相連接的金屬膜層而形成；其中該底端面的外電極并通過一設(shè)在前端面的微帶線以由該前端面的底緣向上延伸至該前端面的中間高度部位處；又該后端面的中間部位且在二穿孔之間設(shè)具一無(wú)金屬膜層被覆的長(zhǎng)條區(qū)帶；一內(nèi)電極，其是利用金屬化技術(shù)在該本體內(nèi)部的二穿孔的內(nèi)表面上布設(shè)一金屬膜層而形成，且該內(nèi)電極在后端面與該外電極連接；一信號(hào)輸入端及一信號(hào)輸出端，其是用以與外部線路連通供輸入或輸出信號(hào)，該信號(hào)輸入端及信號(hào)輸出端二者之間以一間距隔離而對(duì)稱設(shè)在該本體的頂端面上，并與該本體的頂端面所設(shè)的該外電極隔離；又該信號(hào)輸入端及信號(hào)輸出端各利用一微帶線分別連接至該內(nèi)電極。
2.如權(quán)利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該本體的介質(zhì)材料的介電常數(shù)是2至 200之間。
3.如權(quán)利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該本體是利用車床制造、銑床制造、 壓模制造、陶瓷燒結(jié)制造之中一種方式制成。
4.如權(quán)利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該外電極是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)之中一種方式以在該本體的端面上形成一金屬膜層而構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該外電極的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該內(nèi)電極是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)之中一種方式以在該本體內(nèi)部的二穿孔的內(nèi)表面上形成一金屬膜層而構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該內(nèi)電極的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該微帶線是利用蒸鍍、化鍍、電鍍、低溫?zé)Y(jié)、金屬薄膜線之中一種方式以在該本體的端面上形成一金屬薄膜線而構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的高通濾波器，其特征在于，該微帶線的材料是金、銀、銅、鎳、錫之中一種材料或其組合所構(gòu)成。
專利摘要一種高通濾波器(high pass filter)，是由本體、內(nèi)電極、外電極、微帶線及信號(hào)輸出輸入端所組成，該本體是由一介電材料所構(gòu)成，本體上端面設(shè)有信號(hào)輸入輸出端，并于輸入輸出端延伸至本體內(nèi)部的內(nèi)電極，而外電極則包覆于本體的頂、底、后三個(gè)端面，本體的前端面則各利用微帶線將內(nèi)電極與信號(hào)輸入輸出端連接，本體前端面的中間微帶線與底端面連接；通過上述結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的電感電容效應(yīng)，以建構(gòu)成特殊的被動(dòng)元件電路，藉以達(dá)成無(wú)須調(diào)測(cè)及對(duì)外來(lái)電磁波干擾具高阻隔(rejection)功能的高通濾波器。
文檔編號(hào)H03H7/01GK202043082SQ20112012742
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者鐘永榮 申請(qǐng)人:鐘永榮