三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于不同波端口的三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，谐振腔为顶角为120°的等腰三角形，包含了两个波端口都在三角形的腰上、两个波端口都在三角形的底边以及一个波端口在腰上，另一个波端口在底边这三种情况。两条微带线分别连接谐振器腔体，在两条微带线之间开了四个金属通孔作为干扰柱，构成一个完整的谐振腔。本发明专利技术首先引入四个金属通孔作为干扰柱，目的是为了将基模的谐振频率改变到更高的频率处而第一高次模的谐振频率基本保持不变，从而形成一个双模带通滤波器。本发明专利技术结构简单，易于加工，性能良好，为今后研究更加紧凑的双模滤波器打下基础。

Triangular substrate integrated waveguide resonator double mode bandpass filter

The invention discloses a triangle SIW resonant cavity mode of different wave ports based on bandpass filter, a resonant cavity is an isosceles triangle apex angle is 120 degrees, including two wave ports in the triangle waist, two wave ports are in the base of a triangle and a wave port at the waist on the other, a wave port in the three cases of the. The two microstrip lines are respectively connected to the resonator, and four metal through holes are opened between the two microstrip lines as the interference column, and a complete resonator is formed. The invention first introduces four metal through-hole as the interference column, the purpose is to change the resonant frequency of the basic mode to a higher frequency, and the resonant frequency of the first higher mode remains almost unchanged, thus forming a dual mode bandpass filter. The invention has the advantages of simple structure, easy processing and good performance, which lays the foundation for studying more compact double mode filters in the future.

【技术实现步骤摘要】
三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器
本专利技术涉及一种三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，特别涉及一种基于不同波端口的三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，属于毫米波

技术介绍
现代无线通信中，微波频段通信系统业务繁多，频率资源极为紧张，未来通信技术向着更高频段--毫米波方向发展。滤波器作为用于分离信号的部分，是无线通信系统中关键部分之一。由于基片集成波导技术具有重量轻、高品质因素、低插入损耗、高集成度、大功率容量等特点，在现代通信中有着广泛的应用。然而基片集成波导滤波器由于其相对较大的尺寸在一定程度上限制了其发展，引入基片集成波导双模滤波器能较大程度地解决这个问题，因为两个谐振模式将在一个谐振腔中实现，这样就减小了原有谐振腔的一半面积。近年来，出现了许多基于圆形或方形基片集成波导双模滤波器的研究，但是对于顶角为120°的等腰三角形基片集成波导双模滤波器的研究还没有涉猎。与它们相比，三角形基片集成波导更具有易于布局的特点，亟待开发。
技术实现思路
了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术旨在提供一种基于不同波端口的三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，解决了基片集成波导滤波器相对较大的尺寸并且为今后研究具有更紧凑结构的三腔滤波器打下基础。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术提供一种三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，包括介质基板以及分别设置在介质基板上下表面的顶层金属层、底层金属层；所述介质基板上设置有三排金属通孔，三排所述金属通孔与介质基板、顶层金属层、底层金属层构成一个等腰三角形基片集成波导谐振腔；所述介质基板的上表面还设置有两条微带线，两条所述微带线分别通过一个共面波导结构接入等腰三角形基片集成波导谐振腔，两条所述微带线接入等腰三角形基片集成波导谐振腔的位置包括三种情况：两条所述微带线均从等腰三角形基片集成波导谐振腔的底边接入、两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的两条腰接入、两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的一条腰和底边接入；所述介质基板上还设置有一个作为干扰柱的金属通孔列，所述金属通孔列设置在所述等腰三角形基片集成波导谐振腔内且在两条所述微带线之间。作为本专利技术的进一步技术方案，所述金属通孔列中通孔之间的间距根据需要确定。作为本专利技术的进一步技术方案，所述等腰三角形基片集成波导谐振腔的顶角为120°。作为本专利技术的进一步技术方案，所述金属通孔列设置在等腰三角形基片集成波导谐振腔的中垂线上。作为本专利技术的进一步技术方案，所述金属通孔列由四个金属通孔构成。作为本专利技术的进一步技术方案，两条所述微带线的阻抗均为50欧姆。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术设计结构简单，易于工业加工。首先引入基片集成波导双模滤波器使得两个谐振模式在一个谐振腔中实现，较大程度地解决了基片集成波导滤波器具有相对较大尺寸的问题。其次，对三种不同波端口位置的设计为今后研究具有更紧凑结构的三腔滤波器打下基础。附图说明图1本专利技术中谐振器腔体的结构俯视示意图。图2是本专利技术中谐振器腔体的三维剖析示意图。图3(a)是本专利技术中一个波端口在腰上、另一个波端口在底边上的带通滤波器的结构示意图。图3(b)是本专利技术中两个波端口分别在等边三角形的两条腰上的带通滤波器的结构示意图。图3(c)是本专利技术中两个波端口均在等边三角形的底边上的带通滤波器的结构示意图。图4(a)是本专利技术中一个波端口在腰上、另一个波端口在底边上的带通滤波器谐振腔的S参数仿真波形图。图4(b)是本专利技术中两个波端口分别在等边三角形的两条腰上的带通滤波器谐振腔的S参数仿真波形图。图4(c)是本专利技术中两个波端口均在等边三角形的底边上的带通滤波器谐振腔的S参数仿真波形图。图中：1是顶层金属层；2是介质基片；3是金属通孔；4是底层金属层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术公开了一种基于不同波端口的三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，采用在三角形基片集成波导谐振腔内开圆形金属通孔完成双模带通滤波器的设计。本专利技术首次针对顶角为120°等腰三角形基片集成波导谐振腔进行双模滤波器的研究，通过一个金属通孔列作为干扰柱来达到带通滤波器的效果；同时，对滤波器在三种不同波端口处的研究，包含两个波端口都在三角形的腰上，两个波端口都在三角形的底边以及一个波端口在腰上，另一个波端口在底边这三种情况。本专利技术结构简单、易于加工、性能良好，为今后研究更加紧凑的双模滤波器打下基础。本专利技术三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，如图1和2所示，包括介质基板以及分别设置在介质基板上下表面的顶层金属层、底层金属层。介质基板上设置有三排金属通孔，三排所述金属通孔与介质基板、顶层金属层、底层金属层构成一个等腰三角形基片集成波导谐振腔。介质基板的上表面还设置有两条微带线，两条所述微带线分别通过一个共面波导结构接入等腰三角形基片集成波导谐振腔。两条所述微带线接入等腰三角形基片集成波导谐振腔的位置包括三种情况：两条所述微带线均从等腰三角形基片集成波导谐振腔的底边接入、两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的两条腰接入、两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的一条腰和底边接入。介质基板上还设置有一个作为干扰柱的金属通孔列，所述金属通孔列设置在所述等腰三角形基片集成波导谐振腔内且在两条所述微带线之间。本专利技术中，引入干扰柱的目的是为了将基模的谐振频率改变到更高的频率处而第一高次模的谐振频率基本保持不变，从而形成一个双模带通滤波器。下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术实施例中，采用Rogers5880的介质板，其介电常数为2.2、厚度为0.787毫米；腰三角形基片集成波导谐振腔的顶角为120°。两条微带线的阻抗均为50欧姆，这两条微带线分别作为谐振器的输入端和输出端。实施例1如图3(a)所示，一个波端口在三角形的腰上，另一个波端口在三角形的底边上，即两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的一条腰和底边通过共面波导结构接入谐振腔内，即，两条微带线与谐振腔相连处没有金属化通孔，同时，在微带线两侧开细槽引入谐振腔。沿等腰三角形基片集成波导谐振腔的中垂线方向，上下分别设置两个金属通孔，作为干扰柱，其中，中间两个通孔的间距大于其余相邻通孔的间距。如图4(a)所示的谐振腔S参数仿真波形图，其中心频率为12.25GHZ，相对带宽为4.1%，带内插入损耗为0.3dB，回波损耗大于20dB，其工作性能良好。实施例2如图3(b)所示，两个波端口都在三角形的腰上，即两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的一条腰和底边通过共面波导结构接入谐振腔内，即，两条微带线与谐振腔相连处没有金属化通孔，同时，在微带线两侧开细槽引入谐振腔。沿等腰三角形基片集成波导谐振腔的中垂线方向，设置一个四个金属通孔的通孔列，作为干扰柱，其中，相邻通孔之间的间距相等。如图4(b)所示的谐振腔S参数仿真波形图，其中心频率为12.35GHZ，相对带宽为5.2%，带内插入损耗为0.2dB，回波损耗大于18dB，其工作性能良好。实施例3如图3(c)所示，两个波端口都在三角形的底边上，即两条所述微带线均从等腰三角本文档来自技高网...

【技术保护点】
三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，其特征在于，包括介质基板以及分别设置在介质基板上下表面的顶层金属层、底层金属层；所述介质基板上设置有三排金属通孔，三排所述金属通孔与介质基板、顶层金属层、底层金属层构成一个等腰三角形基片集成波导谐振腔；所述介质基板的上表面还设置有两条微带线，两条所述微带线分别通过一个共面波导结构接入等腰三角形基片集成波导谐振腔，两条所述微带线接入等腰三角形基片集成波导谐振腔的位置包括三种情况：两条所述微带线均从等腰三角形基片集成波导谐振腔的底边接入、两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的两条腰接入、两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的一条腰和底边接入；所述介质基板上还设置有一个作为干扰柱的金属通孔列，所述金属通孔列设置在所述等腰三角形基片集成波导谐振腔内且在两条所述微带线之间。

【技术特征摘要】
1.三角形基片集成波导谐振腔双模带通滤波器，其特征在于，包括介质基板以及分别设置在介质基板上下表面的顶层金属层、底层金属层；所述介质基板上设置有三排金属通孔，三排所述金属通孔与介质基板、顶层金属层、底层金属层构成一个等腰三角形基片集成波导谐振腔；所述介质基板的上表面还设置有两条微带线，两条所述微带线分别通过一个共面波导结构接入等腰三角形基片集成波导谐振腔，两条所述微带线接入等腰三角形基片集成波导谐振腔的位置包括三种情况：两条所述微带线均从等腰三角形基片集成波导谐振腔的底边接入、两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的两条腰接入、两条所述微带线分别从等腰三角形基片集成波导谐振腔的一条腰和底边接入；所述介质基板上还设置有一个作为干扰柱的金属通孔列，所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：许锋，曹乐玮，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32