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随着消费者和商业应用对快速通信需求的不断增长,射频器件的工作频率要求也变得越来越高,这给射频器件的设计师们带来了诸多挑战——一方面需要缩小滤波器的尺寸,以适配更小的设备尺寸和更短的波长;另一方面还需要确保元件的高性能。虽然表面贴装技术(SMT),特别是微带安装,可满足以上要求,但需要注意的是,不是每个SMT微带滤波器都是一成不变的——您可以与滤波器供应商就基板的类型、电镀技术和拓扑结构等进行商讨以尽可能地缩小元件尺寸、提高元件性能。过去的几十年来,楼氏电容(KPD)对此给出的建议是:利用薄膜技术进行产品开发。
简言之,薄膜是一种用于制造电子元件的材料层,其厚度一般从几纳米到几微米不等。由于用薄膜构建的电路是在陶瓷基底上通过光刻技术创建的分布式元件结构,因此与其他滤波器开发技术(如在PCB上印刷)相比,具有以下优势:
- 高精度的图案设计
- 高精度的滤波器结构,零部件之间的差异小,损耗低
- 能够开发出更紧凑的元件
此外,由于陶瓷材料自身的特性能有效地减缓波的速度,因此我们可以缩小波长,从而使滤波器的物理尺寸小于信号在自由空间的波长尺寸。这使薄膜成为对精度和准确性有极高要求的高频射频器件的绝佳选择。然而,这一方法也面临一些挑战,我们必须仔细考虑寻求解决方案。对此,我们将展开详细探讨。
楼氏电容(KPD)的专家助您克服薄膜挑战
如今使用薄膜的另一个挑战是能实现多大的尺寸缩小。同样,基于楼氏电容(KPD)的定制陶瓷材料,我们可以设计出比基于氧化铝的元件小得多的元件。
图3. 两种普通基板与三种楼氏电容(KPD)定制陶瓷基板的比较
很明显,使用薄膜设计的滤波器具备几项关键优势,特别是对于在高频下工作的射频元件。但要充分利用这些优势,我们需要注意所选基板的材料特性。对于楼氏电容(KPD)来说,薄膜开发已经不是什么新鲜事了,我们利用图4所示的薄膜微带技术可提供从1GHz到42GHz(甚至更高)的各种带通、低通和高通滤波器。
楼氏电容(KPD)凭借在薄膜领域的多年开发制造经验,不仅可以指导客户选择适用的基板,而且我们的专业材料科学家已经开发出了许多用于薄膜开发的定制陶瓷,其热性能明显优于大多数工业标准陶瓷。此外,我们的薄膜基板具有足够高的介电常数(K),在温度稳定性方面优于氧化铝等现成基板,是小型化和温度稳定性应用的理想选择。我们的客户还可借此开发出比使用氧化铝更小的射频元件。
点击下方阅读原文,今天就和我们谈谈如何通过使用薄膜来开发小尺寸的温度稳定型滤波器,以满足您最新的射频设备的需求。
KPD
楼氏电容事业部(Knowles Precision Devices)是楼氏集团旗下专业制造各类陶瓷电容器及微波元器件的业务单元,其产品广泛应用于航空航天、医疗、电动汽车、高端工业和通信5G市场。楼氏电容研发并制造了满足高可靠性、高耐温、高电压及高频率需求的电容类产品以应对不同的市场需求。
原文始发于微信公众号(Knowles楼氏电容):楼氏电容|实现薄膜射频器件的最佳性能