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LTCC滤波器选型经验及典型失效模式
随着通信行业的高速发展，具有高性能、小尺寸、低成本LTCC 滤波器的使用越来越普遍，特别是在航空、航天、船舶、电子通信等军工微波通讯领域。随着LTCC 滤波器使用的普及，其选型经验和典型失效模式愈发受到大家的关注。本文浅析了如何快速、准确的选用LTCC 滤波器以及在LTCC 滤波器使用中可能遇到的典型失效模式。 1 LTCC滤波器发展现状
一代元器件决定一代武器装备。军用元器件是国防科研和武器装备的基础，是构成国防建设和发展的战略性资源。而作为核心元器件之一的LTCC （Black M A,Ernsberger C N.Low temperature co-fired ceramic[J].2000,2(5):345-363）滤波器因其具有高性能、小尺寸、低成本等特点在军用市场上占有相当大的比例，LTCC 滤波器广泛应用于航空、航天、船舶、电子通信等微波通讯领域，实现滤波及选频功能（陈烨.基于LTCC 技术的多级微波滤波器的研究与设计[D].南京理工大学,2017）。
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目前，国外以美国、日本为首的发达国家，在LTCC 滤波器领域投入了大量人力物力，其研究进度异常迅速。国际上，美国CTS 、mini 、AVX 、日本TDK 、村田为LTCC 滤波器生产巨商（王悦辉，杨正文，王婷，等.低温共烧陶瓷(LTCC)技术新进展[C].中国电子学会电子元件学术年会,2006），产品系列齐全，研发的LTCC 滤波器已广泛应用于空间站、欧洲航天局和美国宇航局项目，通讯卫星、射频传输、军用航空领域、飞机发动机、坦克发动机的启动引擎领域等。
国内的LTCC 滤波器发展较晚（王瑞庭.低温共烧陶瓷技术的现状和走向[J].真空电子技术,2015(5):6-10），但经过十几年的快速的发展，目前深圳振华富电子有限公司、中国电科13所、中国电科55所、深圳市顺络电阻有限公司等单位已具备LTCC 滤波器研制生产能力。以深圳振华富电子有限公司为代表的LTCC 滤波器专业厂家，已经自主研制全系列LTCC 低通滤波器、LTCC 高通滤波器、LTCC 带通滤波器等，并已批量生产及供货。同时，具备定制设计能力。
2 LTCC滤波器选型经验
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在高速发展的信息时代，通信频段划分更细、通信质量要求更高、通信频率范围更宽，这使得滤波器的地位日益重要，人们对滤波器的性能要求也更高。如果对滤波器的参数需求不准确可能导致频率冲突，出现通信串扰、数据丢包、掉线以及通信中断等严重问题。如何快速、正确的选好LTCC 滤波器，需对LTCC 滤波器的基本知识有较为全面的了解。
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LTCC 滤波器是采用先进的LTCC 工艺技术并通过高精度的丝网印刷技术将多个电感和电容集成在一起，并通过共烧形成独石结构，如图1所示。LTCC 滤波器主要用在电子线路中实现滤除杂波的
目的，其滤波效果很大程度上取决于选型的合理性。
图1 工艺流程图
首先需要了解滤波器的频率响应特性。按照频率特性常用的LTCC 滤波器可以分为：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器，它们的频率特性如图2
所示。
图2 不同类型滤波器的频率响应特性
各种频率特性的滤波器相应决定了特定频率信号可以通过，而其他频率信号不能通过。最常见的滤波器是带通滤波器，它是允许两个特定频率之间的信号通过，而其余频率信号被抑制。如深圳振华富电子有限公司的BPF 型滤波器，中心频率的范围在46MHz ～8000MHz ，带宽范围为10%～100%。
选用时需要了解LTCC 滤波器的主要参数及其物理意义，主要包括：
（1）插入损耗（IL ）：插入损耗指在传输系统的某处由于LTCC 滤波器的插入而发生的负载功率的损耗，其计算公式为 ，其与频率无关，P l 为输出功率，P in 为输入的功率。韦伯
局面 江歌（李春宇.基于L TCC 技术的微波滤波器设计[D].西安电子科技大学,2012）
（2）截止频率（Fc ）：截止频率是系统中输出能量开始大幅度下降或上升的边界频率。通常取输出信号的功率为传导功率的50%时所对应的频率，用插入损耗频率点来表示，即插入损耗为-3dB 的处的频率（甘本祓，吴万春.现代微波滤波器的结构与设计[M].科学出版社,1973:11-14）。截止频率是LTC
C 滤波器频率特性的一个特殊点。对于低通或者高通滤波器而言截止频率是划分通带的重要标志频率，低通滤波器在该频率点以下的频率段为通带，高通滤波器在该频率点以上的频率段为其通带。
（3）中心频率（F0）：中心频率f0一般用于带通滤波器（或者带阻滤波器），表示两个-3dB 频率点下边频fl 和上边频fr 的频率的中点频率，如图3所示，而通常fl 到fr 之间的频率范围B ，叫做通
DOI:10.19353/jki.dzsj.2020.03.009
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