1.本实用新型涉及滤波器技术领域,具体为一种多频段导航滤波器。
背景技术:2.常见的导航频段有l1 频段1582.5mhz,l2频段1255.5mhz,l5频段1191.8mhz,实际应用时通常采用l1+l2或者l1+l5 或者l1+l2+l5频段的声表面滤波器相结合的方式,以实现更高精度的导航。以两个频段声表面滤波器为例,使用时,则需要配置两个相应频段的声表面波滤波器封装在pcb板,不仅成本较高且占用pcb的集成空间,不满足pcb小型化的需求,为了减少成本及节约空间,通常将多频段滤波器集成在一起,然而目前采用的集成方式如图1所示,由于其不同频段的金属层采用均一厚度,则造成滤波器的插入损耗和带宽不在最佳状态,在高精度导航领域会影响滤波器的群时延波动,从而影响导航系统响应效果。
技术实现要素:3.针对目前采用的将多段滤波器集成时,不同频段的金属层采用均一厚度,导致滤波器的插入损耗和带宽不在最佳状态,在高精度导航领域会影响滤波器的群时延波动,从而影响导航系统响应效果的问题,本实用新型提供了一种多频段导航滤波器,其通过使用不同频段的不同金属膜厚度,以保证每个频段的插入损耗及宽带在最佳状态,同时可以减小对滤波器的群时延波动的影响,保证导航系统响应效果。
4.其技术方案是这样的:一种多频段导航滤波器,其包括基板,所述基板表面分别蒸镀有高频段的第一金属层、低频段的第二金属层,其特征在于:所述第一金属层、第二金属层分别采用与其频率相匹配的金属层厚度,且所述第二金属层的厚度大于所述第一金属层的厚度,所述第一金属层包括第一声迹、第二声迹、第三声迹及第四声迹,所述第二金属层包括第五声迹、第六声迹、第七声迹及第八声迹,所述第一声迹一端为总输入端,所述第一声迹另一端连接所述第三声迹一端,所述第三声迹另一端为总输出端,所述第二声迹一端连接所述第一声迹、第三声迹之间的连接线,所述第二声迹另一端接地,所述第四声迹一端与所述总输出端连接,所述第四声迹另一端接地;所述第五声迹一端连接所述总输入端,所述第五声迹另一端连接所述第七声迹一端,所述第七声迹另一端为输出端,所述第六声迹一端连接所述第五声迹、第七声迹之间的连接线,所述第六声迹另一端接地,所述第八声迹一端与所述总输出端连接,所述第八声迹另一端接地。
5.其进一步特征在于: 所述第一声迹至所述第八声迹的结构相同,其分别包括中部的叉指换能器及两侧的反射栅,所述反射栅悬浮、或与所述叉指换能器的输入端或输出端连接,所述第一声迹的叉指换能器一端为所述总输入端,所述第一声迹的叉指换能器的另一端连接所述第二声迹的叉指换能器的一端、所述第三声迹的叉指换能器的一端,所述第二声迹的叉指换能器的另一端接地,所述第三声迹的叉指换能器的另一端设为输出端,所述第四声迹的叉指换能器一端连接所述输出端,所述第四声迹的叉指换能器的另一端接地;所述第五声迹的叉指换能器一端连接所述总输入端,所述第五声迹的叉指换能器的另
一端连接所述第六声迹的叉指换能器的一端、所述第七声迹的叉指换能器的一端,所述第六声迹的叉指换能器的另一端接地,所述第七声迹的叉指换能器的另一端连接所述总输出端,所述第八声迹的叉指换能器一端连接所述总输出端,所述第八声迹的叉指换能器的另一端接地;
6.所述基板为钽酸锂晶体或铌酸锂晶体,所述第一金属层、第二金属层的厚度为50nm~600nm。
7.采用了上述结构后,通过将不同频段的第一金属层、第二金属层集成在同一基板上,其中串联连接的第一声迹、第三声迹构成串联谐振器,信号由第一声迹一端输入后经第三声迹输出,并联连接的第二声迹、第四声迹构成并联谐振器,形成了近阻带抑制,第一至第四声迹构成了高频段滤波器;串联连接的第五声迹、第七声迹构成串联谐振器,信号由第五声迹一端输入后经第七声迹输出,并联连接的第六声迹、第八声迹构成并联谐振器,形成了近阻带抑制,第五至第八声迹则构成了低频段滤波器,由于制备时,第五至第八声迹的厚度大于第一至第四声迹的厚度,即使用了与其频率相匹配的膜厚,从而可以保证每个频段的插入损耗在最佳状态,同时可以减小对滤波器的群时延波动的影响,保证导航系统响应效果。
附图说明
8.图1为现有技术的滤波器结构的主视图;
9.图2为本实用新型的滤波器结构的主视图;
10.图3为本实用新型第一至第八声迹的结构示意图;
11.图4为本实用新型频段为l1、l2的双频滤波器的插入损耗与频率的关系波形图。
具体实施方式
12.如图2、图3所示,一种多频段导航滤波器,包括基板100,该基板100为钽酸锂晶体或铌酸锂晶体,基板100表面分别蒸镀有高频段的第一金属层200、低频段的第二金属层300,第一金属层200、第二金属层300通过金属连接层400连接并形成单输入、单输出的双频滤波器,同时第二金属层300的厚度大于第一金属层200的厚度,第一金属层200、第二金属层300分别采用与其频率相符合的厚度,以保证每个频段的插入损耗及宽带在最佳状态,同时可以减小对滤波器的群时延波动的影响,保证导航系统响应效果。
13.具体的,第一金属层200包括第一声迹1、第二声迹2、第三声迹3及第四声迹4,第二金属层300包括第五声迹5、第六声迹6、第七声迹7及第八声迹8。
14.具体的,第一声迹1至第八声迹8的结构相同,其分别包括中部的叉指换能器及两侧的反射栅,反射栅悬浮、或与叉指换能器的输入端或输出端连接,第一声迹1的叉指换能器一侧为输入端10,第一声迹1的叉指换能器另一侧为输出端11,第二声迹2的叉指换能器一侧为输入端20,第二声迹2的叉指换能器另一侧为输出端21,第三声迹3的叉指换能器一侧为输出端30,第三声迹3的叉指换能器另一侧为输入端31,第四声迹4的叉指换能器一侧为输入端40,第四声迹4的叉指换能器另一侧为输出端41,第一声迹1的输入端10连接总输入端,第一声迹1的输出端11连接第二声迹2的输入端20、第三声迹3的输入端31,第二声迹2的输出端21接地,第三声迹3的输出端30连接总输出端,第四声迹4的输入端40连接总输出
端,第四声迹4的输出端41接地。上述所有的输入、输出端的连接均通过金属连接层400的连接线连接,该金属连接层400为厚度较高的低阻抗连接层。高频段(l1频段)采用的是由串联谐振器和并联谐振器组成的梯型结构,串联谐振器由第一、第三声迹串联组成,并联谐振器则包括并联连接的第二、第四声迹,信号由第一声迹1的输入端10输入后经输出端11输出,再进入第三声迹3的输入端31经输出端30输出,并联谐振器则形成滤波器的左端近阻带抑制。高频段(l1频段)较l2、l5频段频率高,采用较低的金属膜厚可以实现更优越的性能。
15.具体的,第五声迹5的叉指换能器一侧为输入端50,第五声迹5的叉指换能器另一侧为输出端51,第六声迹6的叉指换能器一侧为输入端60,第六声迹6的叉指换能器另一侧为输出端61,第七声迹7的叉指换能器一侧为输出端70,第七声迹7的叉指换能器另一侧为输入端71,第八声迹8的叉指换能器一侧为输入端80,第八声迹8的叉指换能器另一侧为输出端81,第五声迹5的输入端50连接总输入端,第五声迹5的输出端51连接第六声迹6的输入端60、第七声迹7的输入端71,第六声迹6的输出端61接地,第七声迹7的输出端70连接总的输出端,第八声迹8的输入端80连接总输出端,第八声迹8的输出端81接地。上述所有的输入、输出端的连接均通过金属连接层400的连接线连接,该金属连接层400为厚度较高的低阻抗连接层。低频段(l2或l5频段)采用的是由串联谐振器和并联谐振器组成的梯型结构,串联谐振器由第五、第七声迹串联组成,并联谐振器则包括并联连接的第六、第八声迹,信号由第五声迹5的输入端50输入后经输出端51输出,再进入第七声迹7的输入端71经输出端70输出,并联谐振器则形成滤波器的左端近阻带抑制。低频段(l2或l5频段)则采用较厚的金属膜厚以实现更优越的性能。
16.本实用新型通过多次曝光和金属沉积工艺,通过在钽酸锂晶体或铌酸锂晶体上先沉积厚度薄的高频段金属层,再沉积厚度厚的低频段金属层,通过工艺控制避免光刻胶残留问题,使得双频段滤波器的叉指结构都在设计的宽度波动范围内。如图4所示,采用l1、l2频段不同厚度的金属层形成的双频段滤波器,其波形与外侧的标准线匹配优良,则有效保证了导航系统的相应效果。
17.以上,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
技术特征:1.一种多频段导航滤波器,其包括基板,所述基板表面分别蒸镀有高频段的第一金属层、低频段的第二金属层,其特征在于:所述第一金属层、第二金属层分别采用与其频率相匹配的金属层厚度,且所述第二金属层的厚度大于所述第一金属层的厚度,所述第一金属层包括第一声迹、第二声迹、第三声迹及第四声迹,所述第二金属层包括第五声迹、第六声迹、第七声迹及第八声迹,所述第一声迹一端为总输入端,所述第一声迹另一端连接所述第三声迹一端,所述第三声迹另一端为总输出端,所述第二声迹一端连接所述第一声迹、第三声迹之间的连接线,所述第二声迹另一端接地,所述第四声迹一端与所述总输出端连接,所述第四声迹另一端接地;所述第五声迹一端连接所述总输入端,所述第五声迹另一端连接所述第七声迹一端,所述第七声迹另一端为输出端,所述第六声迹一端连接所述第五声迹、第七声迹之间的连接线,所述第六声迹另一端接地,所述第八声迹一端与所述总输出端连接,所述第八声迹另一端接地。2.根据权利要求1所述的一种多频段导航滤波器,其特征在于:所述第一声迹至所述第八声迹的结构相同,其分别包括中部的叉指换能器及两侧的反射栅,所述反射栅悬浮、或与所述叉指换能器的输入端或输出端连接,所述第一声迹的叉指换能器一端为所述总输入端,所述第一声迹的叉指换能器的另一端连接所述第二声迹的叉指换能器的一端、所述第三声迹的叉指换能器的一端,所述第二声迹的叉指换能器的另一端接地,所述第三声迹的叉指换能器的另一端设为输出端,所述第四声迹的叉指换能器一端连接所述输出端,所述第四声迹的叉指换能器的另一端接地;所述第五声迹的叉指换能器一端连接所述总输入端,所述第五声迹的叉指换能器的另一端连接所述第六声迹的叉指换能器的一端、所述第七声迹的叉指换能器的一端,所述第六声迹的叉指换能器的另一端接地,所述第七声迹的叉指换能器的另一端连接所述总输出端,所述第八声迹的叉指换能器一端连接所述总输出端,所述第八声迹的叉指换能器的另一端接地。3.根据权利要求2所述的一种多频段导航滤波器,其特征在于:所述基板为钽酸锂晶体或铌酸锂晶体,所述第一金属层、第二金属层的厚度为50nm~600nm。
技术总结本实用新型提供了一种多频段导航滤波器,通过使用不同频段的对应厚度,以保证其频段的插入损耗及宽带在最佳状态,同时可以减小群时延波动。其包括基板,基板上分别蒸镀有第一、第二金属层,第一金属层包括第一至第四声迹,第二金属层包括第五至第八声迹,第一声迹一端为总输入端,其另一端连接第三声迹一端,第三声迹另一端为总输出端,第二声迹一端连接第一、第三声迹之间的连接线,第二声迹另一端接地,第四声迹一端与总输出端连接、另一端接地;第五声迹一端连接总输入端、另一端连接第七声迹一端、另一端为输出端,第六声迹一端连接第五、第七声迹之间的连接线、另一端接地,第八声迹一端与总输出端连接、另一端接地。一端与总输出端连接、另一端接地。一端与总输出端连接、另一端接地。
技术研发人员:朱凌姣
受保护的技术使用者:全讯射频科技(无锡)有限公司
技术研发日:2021.12.16
技术公布日:2022/7/5