基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器。该滤波器由于基片集成波导中间为理想磁壁，电力线平行于第一金属片的对称中心线，可以由此处将基片集成波导一分为二，并不会改变场模式，这样在保证拥有基片集成波导相同的性能同时可以大大减小由基片集成波导构成的器件的体积；而且通过接地孔能有效降低插入损耗，提高Q值；另外，通过第一隔直电容、第二隔直电容和第三微波传输线、第四微波传输线，加上行成半模的基片集成波导，能够方便有效的加载直流馈电，方便频率调节；通过第一可变电容和第二可变电容，能够使得基于半模基片集成波导的滤波器的通带产生频率调节。适合在射频器件领域推广运用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器。该滤波器由于基片集成波导中间为理想磁壁，电力线平行于第一金属片的对称中心线，可以由此处将基片集成波导一分为二，并不会改变场模式，这样在保证拥有基片集成波导相同的性能同时可以大大减小由基片集成波导构成的器件的体积；而且通过接地孔能有效降低插入损耗，提高Q值；另外，通过第一隔直电容、第二隔直电容和第三微波传输线、第四微波传输线，加上行成半模的基片集成波导，能够方便有效的加载直流馈电，方便频率调节；通过第一可变电容和第二可变电容，能够使得基于半模基片集成波导的滤波器的通带产生频率调节。适合在射频器件领域推广运用。【专利说明】基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器
本专利技术属于射频器件领域，具体涉及一种基于半模基片集成波导的电可调谐带通 滤波器。
技术介绍
随着现代微波毫米波电路系统的高速发展，其功能越来越复杂、电性能指标越来 越高，同时其体积越来越小、重量越来越轻。低成本、高性能、高成品率的微波毫米波技 术对于开发商业化的低成本微波毫米波宽带系统非常关键。基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide, SIW)技术是近几年提出的一种可以集成于介质基片中的具有低插 损、低辐射、高功率容量等特性的新的导波结构，它可以有效地实现无源和有源集成，使微 波毫米波系统小型化，甚至可把整个微波毫米波系统制作在一个封装内；而且它的传播特 性与矩形金属波导类似，所以由其构成的微波毫米波甚至亚毫米波部件及子系统具有高Q 值、高功率容量、易与其它平面电路和芯片集成等优点，同时由于整个结构完全为介质基片 上的金属化通孔阵列所构成，所以这种结构可以利用普通PCB工艺、LTCC工艺、甚至薄膜电 路工艺精确实现。 利用基片集成波导技术制作的滤波器也具有基片集成波导的特性，能够使得滤波 器具有高Q值，高功率容量，易与其它平面电路和芯片集成等优点。在此基础上所发展的可 调谐滤波器也引来了越来越多的研究者的注意。但随着通信系统的进一步发展，电可调谐 滤波器的需求日益增加，而利用基片集成波导技术制作的滤波器大多数属于不可调谐滤波 器。在部分的基于基片集成波导的滤波器中，有存在着体积偏大、Q值较低、调节范围不宽、 不方便加载调节电压等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种体积较小、插入损耗低、Q值较高、方便有 效的加载直流馈电且能够产生频率调节的基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：该基于半模基片集成波导的电可调 谐带通滤波器，包含上层微带结构、中间层介质基板和下层接地金属，所述上层微带结构包 括第一金属片，所述第一金属片上设置有多个接地孔，所述第一金属片的下方分别设置有 第三微波传输线和第四微波传输线，所述第三微波传输线连接在第一金属片的左端，第四 微波传输线连接在第一金属片的右端，并且第三微波传输线与第四微波传输线沿第一金属 片的对称中心线对称设置，所述第三微波传输线的左侧连接有第一微波传输线，所述第四 微波传输线的右侧连接有第二微波传输线，所述第一微波传输线与第二微波传输线沿第一 金属片的对称中心线对称设置，所述第一微波传输线的左端设置有第一输入输出端口，第 二微波传输线的右端设置有第二输入输出端口，第三微波传输线的下方依次连接有第一隔 直电容、第五微波传输线、第一可变电容、第一接地耦合金属片，第四微波传输线的下方依 次连接有第二隔直电容、第六微波传输线、第二可变电容、第二接地耦合金属片，所述第一 隔直电容与第二隔直电容的容值相同并且沿第一金属片的对称中心线对称设置，所述第五 微波传输线与第六微波传输线沿第一金属片的对称中心线对称设置，所述第一可变电容与 第二可变电容的容值相同并且沿第一金属片的对称中心线对称设置，所述第一接地耦合金 属片与第二接地耦合金属片沿第一金属片的对称中心线对称设置。 进一步的是，所述第三微波传输线的右侧连接有第一耦合金属片，第四微波传输 线的左侧连接有第二耦合金属片，所述第一耦合金属片与第二耦合金属片沿第一金属片的 对称中心线对称设置。 进一步的是，所述第三微波传输线与第四微波传输线之间设置有多个第七微波传 输线，所述第七微波传输线连接在第一金属片上并且第七微波传输线的下方依次连接有第 三隔直电容、第八微波传输线、第三可变电容、第三接地稱合金属片，所述第三隔直电容的 容值与第一隔直电容、第二隔直电容的容值相同，第三可变电容的容值与第一可变电容、第 二可变电容的容值相同。 进一步的是，所述第一可变电容、第二可变电容、第三可变电容、第一隔直电容、第 二隔直电容、第三隔直电容均是由多个并联的电容器组成。 进一步的是，所述第一输入输出端口、第二输入输出端口的端口阻抗均为50欧 姆。 进一步的是，所述介质基板的介电常数ε r为2?10,介质基板厚度0. 5?5_。 本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述的基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤 波器由于基片集成波导中间为理想磁壁，电力线平行于第一金属片的对称中心线，可以由 此处将基片集成波导一分为二，并不会改变场模式，这样在保证拥有基片集成波导相同的 性能同时可以大大减小由基片集成波导构成的器件的体积；而且通过接地孔能有效降低插 入损耗，提高Q值；另外，通过第一隔直电容、第二隔直电容和第三微波传输线、第四微波传 输线，加上行成半模的基片集成波导，能够方便有效的加载直流馈电，方便频率调节；通过 第一可变电容和第二可变电容，能够使得基于半模基片集成波导的滤波器的通带产生频率 调节。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术实施例1所述的基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器的原 理图； 图2是本专利技术实施例1所述的基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器中心 频率调节的传输特性和回波损耗曲线图； 图3是本专利技术实施例2所述的基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器的原 理图； 图4是本专利技术实施例2所述的基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器中心 频率调节的传输特性和回波损耗曲线图； 附图标记说明：第一金属片1、接地孔2、第三微波传输线3、第四微波传输线4、第 一微波传输线5、第二微波传输线6、第一输入输出端口 7、第二输入输出端口 8、第一隔直电 容9、第五微波传输线10、第一可变电容11、第一接地稱合金属片12、第二隔直电容13、第六 微波传输线14、第二可变电容15、第二接地稱合金属片16、第一稱合金属片17、第二稱合金 属片18、第七微波传输线19、第三隔直电容20、第八微波传输线21、第三可变电容22、第三 接地耦合金属片23。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的说明。 如图1、3所示，该基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器，包含上层微带 结构、中间层介质基板和下层接地金属，所述上层微带结构包括第一金属片1，所述第一金 属片1上设置有多个接地孔2,所述第一金属片1的下方分别设置有第三微波传输线3和第 四微波传输线4,所述第三微波传输线3连接在第一金属片1的左端，第四微波传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于半模基片集成波导的电可调谐带通滤波器，其特征在于：包含上层微带结构、中间层介质基板和下层接地金属，所述上层微带结构包括第一金属片(1)，所述第一金属片(1)上设置有多个接地孔(2)，所述第一金属片(1)的下方分别设置有第三微波传输线(3)和第四微波传输线(4)，所述第三微波传输线(3)连接在第一金属片(1)的左端，第四微波传输线(4)连接在第一金属片(1)的右端，并且第三微波传输线(3)与第四微波传输线(4)沿第一金属片(1)的对称中心线对称设置，所述第三微波传输线(3)的左侧连接有第一微波传输线(5)，所述第四微波传输线(4)的右侧连接有第二微波传输线(6)，所述第一微波传输线(5)与第二微波传输线(6)沿第一金属片(1)的对称中心线对称设置，所述第一微波传输线(5)的左端设置有第一输入输出端口(7)，第二微波传输线(6)的右端设置有第二输入输出端口(8)，第三微波传输线(3)的下方依次连接有第一隔直电容(9)、第五微波传输线(10)、第一可变电容(11)、第一接地耦合金属片(12)，第四微波传输线(4)的下方依次连接有第二隔直电容(13)、第六微波传输线(14)、第二可变电容(15)、第二接地耦合金属片(16)，所述第一隔直电容(9)与第二隔直电容(13)的容值相同并且沿第一金属片(1)的对称中心线对称设置，所述第五微波传输线(10)与第六微波传输线(14)沿第一金属片(1)的对称中心线对称设置，所述第一可变电容(11)与第二可变电容(15)的容值相同并且沿第一金属片(1)的对称中心线对称设置，所述第一接地耦合金属片(12)与第二接地耦合金属片(16)沿第一金属片(1)的对称中心线对称设置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯全源，田登尧，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51