本发明涉及通信，具体涉及一种基于ltcc的小型化接收模块。
背景技术：
1、ltcc(low temperature co-fired ceramic，低温共烧陶瓷技术)技术作为一种能够形成高集成度多层布线的封装技术，以其三维立体结构为传统微波电路与系统的设计引入了全新的思路。基于ltcc设计的微波模块具有高导热性、高稳定性、高品质因数和高集成度优点，产品已经覆盖包括无线通信、汽车、军事、航天和医疗等多个行业。
2、高性能、低成本和小型化一直是微波/射频电路的重要发展方向，相应地，随着ltcc技术的应用，电路形式已经能够实现从单一功能向多功能集成的功能，如今正向系统集成的方向不断发展，因此高集成化一直是解决上述需求的必由之路。对于作为微波收发系统中关键组成部分的接收机而言，其拥有小型化、轻量化、高性能、高可靠性的特性将势在必行。
3、传统的接收机模块设计以pcb(printed circuit board，印刷电路板)工艺为主，其具有性能优异、加工成本低的优点，但是该工艺中元器件的设计一般局限在基板表面，会导致基板体积较大，以至于难以集成的问题，这与当前微波模块小型化的发展趋势相违背。
技术实现思路
1、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种基于ltcc的小型化接收模块，其内部设计有滤波组件、mmic组件以及介质基板，旨在解决在保证系统性能的同时改善微波模块在系统中集成时体积较大，难以集成的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于ltcc的小型化接收模块，包括：
3、滤波组件，滤波组件包括多个级联的滤波器，用于对输入的微波信号进行多级滤波；
4、mmic组件，mmic组件包括多组级联的低噪声放大器和混频器，分别用于对微波信号进行功率放大和混频；
5、介质基板，介质基板的数量为多个且层叠设置，滤波组件层叠设置于介质基板的中下层区域，mmic组件层叠设置于介质基板的上层区域；
6、其中，在滤波组件与mmic组件之间，设置有贯穿多层介质基板且用于器件连接的多组连接线路。
7、在一些实施例中，介质基板的数量为二十一个，包括第一至第二十一基板，滤波组件设于第二至第十五基板，mmic组件设于第二十至第二十一基板。
8、在一些实施例中，多个级联的滤波器包括射频滤波器、第一中频滤波器以及第二中频滤波器，射频滤波器包括数个谐振腔，第一中频滤波器与第二中频滤波器均包括数个谐振单元，射频滤波器设于第七至第十五基板，第一中频滤波器设于第八至第十五基板，第二中频滤波器设于第二至第十五基板。
9、在一些实施例中，射频滤波器采用基片集成波导结构，包括设于第七基板的第一金属接地板、设于第十一基板的第二金属接地板，以及设于第十五基板的第三金属接地板，第一金属接地板与第二金属接地板之间、第二金属接地板与第三金属接地板之间均设置有数个金属化通孔，数个金属化通孔构成了第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔以及第四谐振腔；第二金属接地板上设有第一金属窗口与第二金属窗口，第一金属接地板与第二金属接地板之间还设有第三金属窗口，第二谐振腔与第三谐振腔通过第三金属窗口相互耦合地设置于第七至第十一基板之间，第一谐振腔与第四谐振腔设于第十一至第十五基板之间，第一谐振腔通过第一金属窗口与第二谐振腔相互耦合并层叠设置，第四谐振腔通过第二金属窗口与第三谐振腔相互耦合并层叠设置。
10、在一些实施例中，第一谐振腔还连接有第一加载电容贴片，第四谐振腔还连接有第二加载电容贴片，第一加载电容贴片连接有第一带状线，作为射频滤波器的馈电输入端并对射频滤波器进行馈电，第二加载电容贴片连接有第二带状线，作为射频滤波器的馈电输出端。
11、在一些实施例中，第一中频滤波器的多个谐振单元为交指型结构，第一中频滤波器还包括分别设置于第十至第十二基板的第一至第三谐振单元，以及设于第八基板的第四金属接地板；第一至第三谐振单元均包括五个谐振枝节，并分别对应于第一中频滤波器的五阶电路，第一至第三谐振单元之间相互能量耦合，第一至第三谐振单元通过第三带状线进行馈电；第三带状线的输入传输线与第二谐振单元的第一谐振枝节的末端相连，第三带状线的输出传输线与第五谐振枝节的末端相连，五个谐振枝节的长度和宽度控制第一中频滤波器的工作中心频率；第二谐振单元的第二谐振枝节与第五谐振枝节能量耦合有第一交叉耦合结构，第一交叉耦合结构设于第十三基板，第一交叉耦合结构在第一中频滤波器的工作带宽两侧引入两个带外传输零点，以改善第一中频滤波器的矩形系数。
12、在一些实施例中，第二中频滤波器为无源滤波器结构，第二中频滤波器的上、下金属接地板，分别为设于第二基板的第五金属接地板以及设于第十五基板的第三金属接地板，第三金属接地板以及第五金属接地板之间设置有数个金属化通孔，并与数个金属化通孔围合的空间中设有五个电感与五个电容，包括设于第三基板的第一至第二金属板对地电容、设于第四基板的第一蛇形电感、设于第五基板的第二蛇形电感、设于第十一至第十三基板的第一至第二lc三段式电感、设于第六至第九基板的第一至第二via电容、设于第十一至第十四基板的第三via电容、设于第五至第十基板的螺旋电感；
13、第一至第二lc三段式电感和第一至第二via电容相互并联形成两个lc谐振器作为两个第二中频滤波谐振单元，对应第二中频滤波器的二阶电路；第三via电容和螺旋电感并联在第二中频滤波器的输入端口和输出端口之间，形成一个串联谐振单元，并能够在无源滤波器的低频一侧引入一个传输零点，改善第二中频滤波器在低频处的矩形系数；第一至第二金属板对地电容和第一至第二蛇形线电感，分别并联在两个lc谐振器旁形成了两个并联谐振单元，能够在无源滤波器的高频一侧引入一个传输零点，改善第二中频滤波器在高频处的矩形系数，串联谐振单元和两个并联谐振单元为引入的第二交叉耦合结构。
14、在一些实施例中，mmic组件包括设于第二十一基板的第一级低噪声放大器mmic芯片、第一级混频器mmic芯片、第二级低噪声放大器mmic芯片、第二级混频器mmic芯片、旁路电容、gcpw传输线，以及设于第二十基板的mmic芯片金属接地板、gcpw接地金属通孔和焊盘，第一至第二级混频器mmic芯片以及第一至第二级低噪声放大器mmic芯片，均通过键合线与gcpw传输线的一端进行键合连接，gcpw传输线的另一端与滤波组件连接，gcpw传输线通过贯通至第六金属接地板的gcpw接地金属通孔实现接地，旁路电容固定于焊盘并用于实现mmic组件的供电稳压。
15、在一些实施例中，多组连接线路设于第十五至第十九基板，用于连接mmic组件与滤波组件，包括连接第一级低噪声放大器mmic芯片与射频滤波器之间的第一组连接线路、连接射频滤波器与第一级混频器mmic芯片之间的第二组连接线路、连接第一级混频器mmic芯片与第一中频滤波器之间的第三组连接线路、连接第一中频滤波器与第二级低噪声放大器mmic芯片之间的第四组连接线路、连接第二级混频器mmic芯片之间与第二中频滤波器之间的第五组连接线路，以及连接第二中频滤波器与第二中频滤波输出端口的第六组连接线路，设于第十九基板的第六金属接地板以及设于第十五基板的第三金属接地板分别为多组连接线路的上、下金属接地板，位于第十五基板与第十九基板之间的多组连接线路的两侧均设置有一排用于接地的金属化通孔，金属化通孔配合多组连接线路的上、下金属接地板能够防止传输信号之间的相互干扰。
16、在一些实施例中，第一至第二十一基板均使用介电常数为5.9、损耗角正切为0.0009的ferro-a6材料并采用低温共烧陶瓷工艺制作，第一至第二十一基板外侧还镀有银。
17、本发明的有益效果是：通过使用ltcc技术，将微波接收模块中的滤波组件以及mmic组件进行叠层设计，集成在一模块中。其中，滤波组件的射频滤波器采用基片集成波导结构，具有低辐射损耗、高品质因数、体积小、易集成等优点，滤波组件的第一中频滤波器采用交指型结构，交指型结构使得第一中频滤波器具有体积小，结构牢固，性能稳定，q值适中，高端寄生通带较远等优点，滤波组件的第二中频滤波器采用基于ltcc技术的集总lc结构，具有低辐射损耗、体积小、易集成等优点；mmic组件的低噪声放大器和混频器采用mmic芯片，通过键合的方式与传输线连接，具有体积小、易集成等优点。滤波组件与mmic组件的设计使得接收模块在整体体积变小的同时具有集成度高的优点，并且该模块能够工作于我国国际卫星通信第三区中划分的卫星下行频段，满足现代卫星通信的需求和未来通信发展的趋势。
1.一种基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述介质基板的数量为二十一个，包括第一至第二十一基板，所述滤波组件设于所述第二至第十五基板，所述mmic组件设于所述第二十至第二十一基板。
3.根据权利要求2所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述多个级联的滤波器包括射频滤波器、第一中频滤波器以及第二中频滤波器，所述射频滤波器包括数个谐振腔，所述第一中频滤波器与所述第二中频滤波器均包括数个谐振单元，所述射频滤波器设于所述第七至第十五基板，所述第一中频滤波器设于所述第八至第十五基板，第二中频滤波器设于所述第二至第十五基板。
4.根据权利要求3所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述射频滤波器采用基片集成波导结构，包括设于所述第七基板的第一金属接地板、设于所述第十一基板的第二金属接地板，以及设于所述第十五基板的第三金属接地板，所述第一金属接地板与所述第二金属接地板之间、所述第二金属接地板与所述第三金属接地板之间均设置有数个金属化通孔，所述数个金属化通孔构成了第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔以及第四谐振腔；所述第二金属接地板上设有第一金属窗口与第二金属窗口，所述第一金属接地板与所述第二金属接地板之间还设有第三金属窗口，所述第二谐振腔与所述第三谐振腔通过所述第三金属窗口相互耦合地设置于所述第七至第十一基板之间，所述第一谐振腔与所述第四谐振腔设于所述第十一至第十五基板之间，所述第一谐振腔通过所述第一金属窗口与所述第二谐振腔相互耦合并层叠设置，所述第四谐振腔通过所述第二金属窗口与所述第三谐振腔相互耦合并层叠设置。
5.根据权利要求4所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述第一谐振腔还连接有第一加载电容贴片，所述第四谐振腔还连接有第二加载电容贴片，所述第一加载电容贴片连接有第一带状线，作为所述射频滤波器的馈电输入端并对所述射频滤波器进行馈电，所述第二加载电容贴片连接有第二带状线，作为所述射频滤波器的馈电输出端。
6.根据权利要求3所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述第一中频滤波器的多个谐振单元为交指型结构，所述第一中频滤波器还包括分别设置于所述第十至第十二基板的第一至第三谐振单元，以及设于第八基板的第四金属接地板；所述第一至第三谐振单元均包括五个谐振枝节，并分别对应于所述第一中频滤波器的五阶电路，所述第一至第三谐振单元之间相互能量耦合，所述第一至第三谐振单元通过第三带状线进行馈电；所述第三带状线的输入传输线与所述第二谐振单元的所述第一谐振枝节的末端相连，所述第三带状线的输出传输线与所述第五谐振枝节的末端相连，所述五个谐振枝节的长度和宽度控制所述第一中频滤波器的工作中心频率；所述第二谐振单元的所述第二谐振枝节与所述第五谐振枝节能量耦合有第一交叉耦合结构，所述第一交叉耦合结构设于所述第十三基板，所述第一交叉耦合结构在所述第一中频滤波器的工作带宽两侧引入两个带外传输零点，以改善所述第一中频滤波器的矩形系数。
7.根据权利要求3所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述第二中频滤波器为无源滤波器结构，所述第二中频滤波器的上、下金属接地板，分别为设于所述第二基板的第五金属接地板以及设于所述第十五基板的所述第三金属接地板，所述第三金属接地板以及所述第五金属接地板之间设置有所述数个金属化通孔，并与所述数个金属化通孔围合的空间中设有五个电感与五个电容，包括设于所述第三基板的第一至第二金属板对地电容、设于所述第四基板的第一蛇形电感、设于所述第五基板的第二蛇形电感、设于所述第十一至第十三基板的第一至第二lc三段式电感、设于所述第六至第九基板的第一至第二via电容、设于所述第十一至第十四基板的第三via电容、设于所述第五至第十基板的螺旋电感；
8.根据权利要求2所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述mmic组件包括设于所述第二十一基板的第一级低噪声放大器mmic芯片、第一级混频器mmic芯片、第二级低噪声放大器mmic芯片、第二级混频器mmic芯片、旁路电容、gcpw传输线，以及设于所述第二十基板的mmic芯片金属接地板、gcpw接地金属通孔和焊盘，所述第一至第二级混频器mmic芯片以及所述第一至第二级低噪声放大器mmic芯片，均通过键合线与gcpw传输线的一端进行键合连接，所述gcpw传输线的另一端与所述滤波组件连接，所述gcpw传输线通过贯通至所述第六金属接地板的所述gcpw接地金属通孔实现接地，所述旁路电容固定于所述焊盘并用于实现所述mmic组件的供电稳压。
9.根据权利要求8所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述多组连接线路设于所述第十五至第十九基板，用于连接所述mmic组件与所述滤波组件，包括连接所述第一级低噪声放大器mmic芯片与所述射频滤波器之间的第一组连接线路、连接所述射频滤波器与所述第一级混频器mmic芯片之间的第二组连接线路、连接所述第一级混频器mmic芯片与所述第一中频滤波器之间的第三组连接线路、连接所述第一中频滤波器与所述第二级低噪声放大器mmic芯片之间的第四组连接线路、连接所述第二级混频器mmic芯片之间与所述第二中频滤波器之间的第五组连接线路，以及连接所述第二中频滤波器与所述第二中频滤波输出端口的第六组连接线路，设于所述第十九基板的第六金属接地板以及设于所述第十五基板的第三金属接地板分别为所述多组连接线路的上、下金属接地板，位于所述第十五基板与所述第十九基板之间的所述多组连接线路的两侧均设置有一排用于接地的所述金属化通孔，所述金属化通孔配合所述多组连接线路的上、下金属接地板能够防止传输信号之间的相互干扰。
10.根据权利要求2所述的基于ltcc的小型化接收模块，其特征在于，所述第一至第二十一基板均使用介电常数为5.9、损耗角正切为0.0009的ferro-a6材料并采用低温共烧陶瓷工艺制作，所述第一至第二十一基板外侧还镀有银。
