一种100MHz~500MHz低矩形系数电调滤波器的制造方法

技术领域

本发明涉及一种100MHz～500MHz低矩形系数电调滤波器的制造方法，属于电调滤波器技术领域。

背景技术

如图10-12所示的电调滤波器，包括外壳和封装在外壳内的线圈以及设置在外壳底部的引脚，引脚定义如下表所示。

现有的制备的电调滤波器在同尺寸下无法满足100MHz～500MHz频段的40dB带宽/3dB带宽的矩形系数小于等于5。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种100MHz～500MHz低矩形系数电调滤波器的制造方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种100MHz～500MHz低矩形系数电调滤波器的制造方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、PCB电路板布局：PCB电路板设置有四层，PCB电路板每层通过大面积接地，PCB电路板的第一层和第三层走线，第二层和底层皆为完整大地，PCB电路板采用大量接地通孔，增加接地效果。PCB电路板中滤波器的布局采用左右对称，使左右焊盘产生的寄生电容、电感相等；

步骤二、制造方法包括以下步骤：

2.1)备料后，按图贴片，使用有铅锡膏Sn40Pb60进行SMT机器贴片、回流焊，得到贴片半成品；该工序优势在于焊膏定量分配，精度高、焊料受热次数少、不易混入杂质，回流焊可以流区内的温度均匀性；

2.2)按照表1的参数表准备好对应电感；

2.3)使用有铅锡丝Sn40/Pb60，0.5mm将电感按照焊盘图焊接到对应位置；

2.4)将组装半成品装配至测试工装上，对滤波器电感进行调试，达到最优性能，然后使用南大704硅胶进行固定；

2.5)用金属外观使用有铅锡丝Sn40/Pb60，0.5mm进行封盖，增加完整性、可靠性且屏蔽外界干扰效果；

2.6)封盖后进行试验、电性能指标测试，形成数据报告，然后将产品从测试工装上拆下、清洗、外检、包装，形成成品。

进一步地，上述制备的100MHz～500MHz低矩形系数电调滤波器的电路包括串接的二阶滤波器一和二阶滤波器二，其中，二阶滤波器一包括依次第一电容C1、第三电感L3、第一电感L1、第二电感L2、第四电感L4和第二电容C2，第三电感L3与第一电感L1之间抽头连接有第五电感L5，第二电感L2与第四电感L4之间抽头依次连接有第六电感L6和第八电感L8，二阶滤波器二包括依次串接的第四电容C4、第十电感L10、第十二电感L12、第十一电感L12、第九电感L9和第三电感C3，第十电感L10与第十二电感L12之间抽头连接到第八电感L8，第十一电感L12与第九电感L9之间抽头连接到第七电感L7，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1与第二电感L2之间抽头和第十一电感L12与第九电感L9之间抽头均接地。

进一步地，上述步骤2.6)中采用的测试工装包括PCB板，PCB板上设置有十四个焊接焊盘，十四个焊接焊盘对应电调滤波器左侧和右侧总的十四个端子，其中，十四个端子中对接接地的焊接焊盘连接到PCB板背面的接地铜皮，十四个焊接焊盘中左下角三个连接23V电源端子插接排，十四个焊接焊盘中右下角三个连接3.3V电源端子插接排，23V电源端子插接排和3.3V电源端子插接排固定连接在PCB板上，PCB板上左侧的RFin焊盘和右侧的Rfout焊盘通过射频线连接到网络分析仪。

进一步地，上述PCB板上绘制有限位指示框，限位指示框大于电调滤波器。

进一步地，上述PCB板上表面的前后侧对称设置有两排限位滚动销，两排限位滚动销能够对电调滤波器前后端限位。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

1)本发明制备的四阶滤波器抗干扰能力更好，有效解决现有技术中存在的技术问题“常规100MHz～500MHz电调滤波器40dB带宽/3dB带宽的矩形系数无法做到小于等于5，大大降低了整机通讯的抗干扰能力”；

2)将两个两阶滤波器串联，形成四阶滤波器，产品尺寸增加，40dB带宽/3dB带宽的矩形系数变小，矩形系数变小能够达到2.7，进而使得四阶滤波器抗干扰能力更好，有效解决现有技术中存在的技术问题“常规100MHz～500MHz电调滤波器40dB带宽/3dB带宽的矩形系数无法做到小于等于5，大大降低了整机通讯的抗干扰能力”。

3)将电调滤波器焊接在焊盘上，能够进行新式定制的电调滤波器的可靠稳定测试，数据测试精确，焊接固定引脚测试，测试完成后再用焊枪等方式松开焊接点，不会损坏引脚，采用测试工装直接将接地引脚焊接到焊盘上，无需使用产品底部，进而避免影响产品底部因接地引脚测试中焊接接地后印象产品使用功能。

附图说明

图1是PCB电路板第一层布局示意图；

图2是PCB电路板第二层布局示意图；

图3是PCB电路板第三层布局示意图；

图4是PCB电路板第底层布局示意图；

图5是PCB电路板上贴片布局图；

图6是PCB电路板上电感布局图；

图7是现有的常规100MHz～500MHz电调滤波器电路示意图；

图8是100MHz～500MHz低矩形系数电调滤波器电路结构示意图

图9是电调滤波器测试工装的俯视结构示意图；

图10是电调滤波器的前视结构示意图；

图11是电调滤波器的俯视结构示意图；

图12是电调滤波器的仰视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-6所示，一种100MHz～500MHz低矩形系数电调滤波器的制造方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、如图1-4所示，PCB电路板布局PCB电路板设置有四层，PCB电路板每层通过大面积接地(如图1、图2、图3、图4)，在元件焊盘及走线以外的空间，都铺上大地，增加接地效果及减弱滤波器之间的干扰；PCB电路板的第一层和第三层走线，第二层和底层皆为完整大地，用于屏蔽第三层、外部带来的干扰；PCB电路板采用大量接地通孔，增加接地效果；PCB电路板中滤波器的布局采用左右对称，使左右焊盘产生的寄生电容、电感相等，便于滤波器调试；

步骤二、制造方法包括以下步骤：

2.1)备好贴片后，如图5所示的贴片图，按图贴片，使用有铅锡膏Sn40Pb60进行SMT机器贴片、回流焊，得到贴片半成品；该工序优势在于焊膏定量分配，精度高、焊料受热次数少、不易混入杂质。回流焊可以流区内的温度均匀性；

2.2)按照表1的参数表准备好对应电感；

表1电感参数表

2.3)使用有铅锡丝Sn40/Pb60，0.5mm将电感按照图6焊接到对应位置；

2.4)将组装半成品装配至测试工装上，对滤波器电感进行调试，达到最优性能，然后使用南大704硅胶进行固定；

2.5)用金属外观使用有铅锡丝Sn40/Pb60，0.5mm进行封盖，增加完整性、可靠性且屏蔽外界干扰效果；

2.6)封盖后进行试验、电性能指标测试，形成数据报告，然后将产品从测试工装上拆下、清洗、外检、包装，形成成品。

其中，如图8所示，上述制备的100MHz～500MHz低矩形系数电调滤波器的电路包括串接的二阶滤波器一和二阶滤波器二，其中，二阶滤波器一包括依次第一电容C1、第三电感L3、第一电感L1、第二电感L2、第四电感L4和第二电容C2，第三电感L3与第一电感L1之间抽头连接有第五电感L5，第二电感L2与第四电感L4之间抽头依次连接有第六电感L6和第八电感L8，二阶滤波器二包括依次串接的第四电容C4、第十电感L10、第十二电感L12、第十一电感L12、第九电感L9和第三电感C3，第十电感L10与第十二电感L12之间抽头连接到第八电感L8，第十一电感L12与第九电感L9之间抽头连接到第七电感L7，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1与第二电感L2之间抽头和第十一电感L12与第九电感L9之间抽头均接地。将两个两阶滤波器串联，形成四阶滤波器，产品尺寸增加，40dB带宽/3dB带宽的矩形系数变小，矩形系数变小能够达到3.5，进而使得四阶滤波器抗干扰能力更好。第五电感L5和第七电感L7的另一端分别为信号输入端和信号输出端。第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4均采用变容二极管，调谐电压来控制每组变容二极管，从而改变每组电容量，从而达到改变谐振频率，实现变频的目的。

电路性能参数如下表2：

表2电路性能参数

100MHz～500MHz低矩形系数电调滤波器的现有电路如图7所示，常规100MHz～500MHz电调滤波器40dB带宽/3dB带宽的矩形系数无法做到小于等于5，大大降低了整机通讯的抗干扰能力。

本发明中的电路将两个两阶滤波器串联，形成四阶滤波器，产品尺寸增加，40dB带宽/3dB带宽的矩形系数变小，矩形系数变小能够达到2.7，进而使得四阶滤波器抗干扰能力更好。

其中，针对图10-12所示的电调滤波器测试，如图9所示的测试工装包括PCB板1，PCB板1上设置有十四个焊接焊盘2，十四个焊接焊盘2对应电调滤波器左侧和右侧总的十四个端子，其中，十四个端子中对接接地的焊接焊盘2连接到PCB板1背面的接地铜皮，十四个焊接焊盘2中左下角三个连接23V电源端子插接排3，十四个焊接焊盘2中右下角三个连接3.3V电源端子插接排4，23V电源端子插接排3和3.3V电源端子插接排4固定连接在PCB板1上，PCB板1上左侧的RFin焊盘和右侧的RFout焊盘通过射频线5连接到网络分析仪，使用时，电调滤波器对应的端子焊接在焊接焊盘上，通过启动供电和网络分析仪，进行电调滤波器的测试。

测试工装将电调滤波器焊接在焊盘上，能够进行新式定制的电调滤波器的可靠稳定测试，数据测试精确，焊接固定引脚测试，测试完成后再用焊枪等方式松开焊接点，不会损坏引脚，采用测试工装直接将接地引脚焊接到焊盘上，无需使用产品底部，进而避免影响产品底部因接地引脚测试中焊接接地后印象产品使用功能；有效解决现有技术中采用连接线缆到连接供电端供电和RF端进行测试存在如下问题：

1)因连接电线过多，容易出错，也容易导致测试精确性差；

2)有将产品引脚扯掉的风险；

3)连接RFin、RFout的射频线，需要接地，若不测试工装，将使用产品底部接地，会对产品外观及遗留大部分锡，影响客户使用功能。

为了快速定位电调滤波器，PCB板1上绘制有限位指示框6，限位指示框6大于电调滤波器，限位指示框6左右侧布置十四个焊接焊盘，通过限位指示框6，能够快速将电调滤波器进行限位，进而快速进行焊接端子，提高焊接效率和测试效率。

为了避免电调滤波器焊接过程中发生晃动，上述PCB板1上表面的前后侧对称设置有两排限位滚动销7，两排限位滚动销7共四个，前后左右对称，两排限位滚动销7能够对电调滤波器前后端限位，使用时，快速将电调滤波器放置到两排限位滚动销7中，左右移动到端子对应焊接焊盘处，焊接前，起到快速定位，焊接过程中，避免晃动，焊接更稳定可靠。

测试工装使用原理：

1、将两根射频线分别焊接固定在图9的PCB中的“RFin”“RFout”引脚处；

2、将被测的电调滤波器的1～14引脚与测试工装上的焊接焊盘对应，然后通过有铅锡丝Sn40/Pb60，0.5mm对1～14引脚进行固定；

3、将“RFin”射频线接入网络分析仪的输出端口，“RFout”射频线接入网络分析仪的输入端口；

4、图9中“+3.3V”引脚连接的3.3V电源端子插接排4正常供电+3.3V，

(1)“D0”引脚接低电平(0～0.45V)时，被测电调滤波器切到100～225MHz频段，然后对图9中“+23V”引脚连接的23V电源端子插接排3进行1～23V的电压调谐，达到需测频率；

(2)“D0”引脚接高电平(1.3～2.7V)时，被测滤波器切到225～500MHz频段，然后对图9中“+23V”引脚连接的23V电源端子插接排3进行1～23V的电压调谐，达到需测频率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。