在5G的发展前景下,对器件的性能指标要求也越来越高。不仅要求器件的小型化,还需要性能良好,带宽足够,并且这些发展已经涉及到了各个通讯层面,这就需要这些器件能够量产,由于使用数量的增加,成本也许要尽可能的降低。而LTCC的优势也在这些方面突显出来,其本身的多层结构使得器件能够三维化,降低尺寸。同时LTCC可以通过调配浆料来控制烧制后陶瓷介质的介电常数,这使得可以通过提高介质的介电常数,减小器件的尺寸。由于LTCC内部的导线多使用金,银,这使得整体损耗降低便于设计高性能的射频器件。3d B90°电桥在射频电路中应用广泛,尤其在天线馈源系统以及测量电路中是重要的无源器件,但是普通的电桥采用了分支线结构或者耦合线结构,这使得电桥的尺寸过于庞大。这与现代通讯发展相矛盾,需要在保持高性能的同时,减小尺寸以适应现代通讯发展的潮流。这就可以用过LTCC的优势来减小整体电桥的尺寸。从单支节电桥分析开始,采用了奇模偶模激励的分析方法,将单支节分为两部分单独计算。通过对沿对称面分割的一般分析,得到了单独偶模或者奇模激励下的反射系数以及传输系数,通过电桥本身的性能,输入反射系数与隔离端都为零,求解了分支电桥,可以计算任意耦合度与频率下的分支线。为了弥补带宽不足的情况,引入了多分支耦合器,同样利用相同的方法求解多分支电桥,与单分支电桥不同的是,需要使用最平坦或者切比雪夫多项式去逼近结果,算得每节分支线的阻抗,因计算复杂,使用计算机算得各阶阻抗。为了减小尺寸提出了使用集总电路等效分布式电路,使用串联电感π型等效电路和串联电容π型等效电路,两种等效电路,通过对比,串联电容π型等效电路更适合小型化器件的设计。通过理论的分析分别设计出了串联电容π型等效电路的单分支电桥以及多分支电器的集总电路。多分支点桥相比单分支电桥带宽增加了3倍,同时也符合小型化的标准,单分支尺寸仅有1.2mm×1.2mm,多分支也只有2.5mm×5mm,对比平常的多分支电桥尺寸得到了大部减小。从耦合线理论分析开始,对单节耦合线进行分析,同样采用了奇模偶模激励的方法,对单节耦合线两种不同激励下分别计算。通过电流电压算得的阻抗与传输线阻抗的一致性,求得了单节耦合线的耦合度。通过使用螺旋线设计了一款3.2mm×1.6mm的小型化90°电桥,相对带宽达到了55%,并且通过加工及测试实现了该器件的整体设计。为了拓展带宽,引入了多节耦合器,运用了1/4波长n阶阶跃阻抗滤波器原型的等效进行分析,结果同样需要切比雪夫多项式进行逼近。由于强耦合变成多节耦合器后会引入更强的耦合,为了解决这个问题,提出了交叉串联的方式,将强耦合分解为多个弱耦合,将他们交叉串联得到最终的3d B电桥。耦合线电桥的尺寸为7mm×15mm,相对带宽达到了136%。整体设计都是基于ADS以及HFSS的仿真设计,通过ADS计算出对应的元件值,或者对应的线宽,间距,以及长度,在理想情况下用ADS搭建电路仿真,获得结果后并满足指标要求,在经过HFSS的电磁仿真,建立出对应的模型,进一步优化模型参数,验证设计的正确性。