基片集成波导带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基片集成波导带通滤波器。其包括从上到下层叠排列的第一金属层、介质层和第二金属层；上述第一金属层包括第一传输线主线、第二传输主线、第一渐变过渡线、第二渐变过渡线和第一金属板，上述第一金属板包括第一条形开孔、第二条形开孔、第三条形开孔、第四条形开孔、第五条形开孔、第一圆形开孔和第二圆形开孔；上述介质层包括介质基板、第一金属化通孔、第二金属化通孔、第一金属化槽、第二金属化槽、第三金属化槽、第四金属化槽和第五金属化槽，上述第二金属层包括虚拟金属板。本发明专利技术的有益效果是：减小了辐射造成的插入损耗，避免了加工工艺限制，使得基片集成滤波器能够应用于高频段滤波。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基片集成波导带通滤波器。其包括从上到下层叠排列的第一金属层、介质层和第二金属层；上述第一金属层包括第一传输线主线、第二传输主线、第一渐变过渡线、第二渐变过渡线和第一金属板，上述第一金属板包括第一条形开孔、第二条形开孔、第三条形开孔、第四条形开孔、第五条形开孔、第一圆形开孔和第二圆形开孔；上述介质层包括介质基板、第一金属化通孔、第二金属化通孔、第一金属化槽、第二金属化槽、第三金属化槽、第四金属化槽和第五金属化槽，上述第二金属层包括虚拟金属板。本专利技术的有益效果是：减小了辐射造成的插入损耗，避免了加工工艺限制，使得基片集成滤波器能够应用于高频段滤波。【专利说明】基片集成波导带通滤波器
本专利技术属于微波毫米波无源器件
，尤其涉及一种基片集成波导带通滤波器。
技术介绍
目前，常用的允许特定频段的信号通过同时屏蔽其它频段信号的滤波器主要包括:微带线型，波导型和集总电容电感元件型三种。微带线型，波导型和集总元件型的基本构成包括传输线主线，连接在传输线主线的若干个谐振单元和连接谐振单元的耦合单元。当传输线主线上传输的能量通过一个耦合单元耦合到一个谐振单元时，与该谐振单元谐振频率相同的频率在谐振腔内谐振，同时通过下一个耦合单元进入下一个谐振单元，最后依次通过各个谐振单元通过传输主线输出信号，其它频率的信号则全部反射而不会进入谐振单元，所以其它频率的信号不会通过滤波器。通过调整谐振单元的谐振频率、耦合单元的耦合大小，从而得到所需要的能够选择特定频率信号的滤波器。对于微带线型，由于所有单元均位于同一空间层，因此其体积小，但是由于谐振单元的Q值较低，不便于实现较小的插入损耗。对于波导型，由于腔体谐振单元的Q值较高，且结构较微带线简单，所以插入损耗较小。但波导部件体积较微带线大，重量大，会占用较大空间，不便于和其他微带线路集成在一起。对于集总电感电容电路，电容电感元件由于频率较高时分布参数较大，所以不能用于高频率滤波。基片集成波导是近年来提出的可以集成于介质基片中的具有低损耗低辐射等特性的新的导波结构，是一种新的微波传输线形式，其利用金属过孔在介质基片上实现波导的场传播模式。它由金属过孔和介质板上下两层金属构成与金属波导相似的能够传播场的导波结构。它可以很好的实现有源和无源电路的集成，便于与其他电路集成连接。高频应用中，由于波长过小，过于高的容差要求常常使微带线失效。波导就常用于高频情况，但是波导体积大，不易于集成。所以产生了一种新的观点:基片集成波导SIW。SIW是介于微带与介质填充波导之间的一种传输线。SIW兼顾传统波导和微带传输线的优点，可实现高性能微波毫米波平面电路由于其具有和金属波导相似的传播特性，所以其构成的微波部件及其子系统有很高的Q值、高功率容量等优点。与传统金属波导相比，其加工成本十分低廉，重量轻，体积小，非常适合应用于微波毫米波电路当中。基于基片集成波导的滤波器已经广泛被应用于微波系统中，最常见的基片集成波导带通滤波器一般采用E面膜片的形式，E面膜片滤波器具有低插入损耗，成本低廉，易于大批量生产的特点。滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路。随着电子市场的不断发展也越来越被广泛生产和使用。滤波器主要分为有源滤波器和无源滤波器。主要作用是让有用信号尽可能无衰减的通过，对无用信号尽可能大的反射。滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制，它实质上是一个选频电路。滤波器中，把信号能够通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；滤波器是由电感器和电容器构成的网路，可使混合的交直流电流分开。最基本的滤波器，是由一个电容器和一个电感器构成，称为L型滤波。所有各型的滤波器，都是集合L型单节滤波器而成。基本单节式滤波器由一个串联臂及一个并联臂所组成，串联臂为电感器，并联臂为电容器。几种低通原型滤波器是现代网络综合法设计滤波器的基础，各种低通、高通、带通、带阻滤波器大都是根据此特性推导出来的。正因如此，才使得滤波器的设计得以简化，精度得以提高。按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声；高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量；带通滤波器:它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声；带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带，例如在通带内没有增益或者衰减，并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉，另外，通带外的转换在极小的频率范围完成。实际上，并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十倍频的衰减幅度dB来表示。通常，滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好，这样滤波器的性能就与设计更加接近。由于目前加工工艺限制，过小的通孔间距和通孔很难实现，在高频段由于波长较小，特别是波长达到通孔间距级别时，电磁波容易从通孔间辐射出去导致滤波器插入损耗变大，同时高频段的带通滤波器的耦合单元需要很小的通过来实现，加工工艺限制这使得这种优良的滤波器不能运用于较高频段。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术提出了一种基片集成波导带通滤波器。 本专利技术的技术方案是:一种基片集成波导带通滤波器，包括从上到下层叠排列的第一金属层、介质层和第二金属层；上述第一金属层包括第一传输线主线、第二传输主线、第一渐变过渡线、第二渐变过渡线和第一金属板，上述第一金属板包括第一条形开孔、第二条形开孔、第三条形开孔、第四条形开孔、第五条形开孔、第一圆形开孔和第二圆形开孔；上述第一渐变过渡线一端连接第一传输线主线，另一端连接第一金属板的一端；上述第二渐变过渡线一端连接第二传输主线，另一端连接第一金属板的另一端；上述第一圆形开孔、第三条形开孔、第四条形开孔、第五条形开孔和第二圆形开孔依次排列于第一金属板中心同一水平线上；上述第一条形开孔和第二条形开孔分别位于第一金属板两侧；上述介质层包括介质基板、第一金属化通孔、第二金属化通孔、第一金属化槽、第二金属化槽、第三金属化槽、第四金属化槽和第五金属化槽，上述第一金属化通孔、第一金属化槽、第二金属化槽、第三金属化槽、第二金属化通孔位于介质基板上分别与第一圆形开孔、第三条形开孔、第四条形开孔、第五条形开孔和第二圆形开孔相对应位置，上述第四金属化槽、第五金属化槽位于第二金属化槽上分别与第二条形开孔和第一条形开孔相对应位置；上述第二金属层包括虚拟金属板。 进一步地,上述介质基板、第一金属化通孔、第四金属化槽、第五金属化槽、第一金属板和虚拟金属板构成第一耦合单元；上述介质基板、第一金属化槽、第四金属化槽、第五金属化槽、第一金属板和虚拟金属板构成第二耦合单元；上述介质基板、第二金属化槽、第四金属化槽、第五金属化槽、第一金属板和虚拟金属板构成第三耦合单元；上述介质基板、第三金属化槽、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基片集成波导带通滤波器，其特征在于：包括从上到下层叠排列的第一金属层(1)、介质层(2)和第二金属层(3)；所述第一金属层(1)包括第一传输线主线(10)、第二传输主线(14)、第一渐变过渡线(11)、第二渐变过渡线(13)和第一金属板(12)，所述第一金属板(12)包括第一条形开孔(15)、第二条形开孔(16)、第三条形开孔(17)、第四条形开孔(18)、第五条形开孔(19)、第一圆形开孔(110)和第二圆形开孔(111)；所述第一渐变过渡线(11)一端连接第一传输线主线(10)，另一端连接第一金属板(12)的一端；所述第二渐变过渡线(13)一端连接第二传输主线(14)，另一端连接第一金属板(12)的另一端；所述第一圆形开孔(110)、第三条形开孔(17)、第四条形开孔(18)、第五条形开孔(19)和第二圆形开孔(111)依次排列于第一金属板(12)中心同一水平线上；所述第一条形开孔(15)和第二条形开孔(16)分别位于第一金属板(12)两侧；所述介质层(2)包括介质基板(20)、第一金属化通孔(21)、第二金属化通孔(25)、第一金属化槽(22)、第二金属化槽(23)、第三金属化槽(24)、第四金属化槽(26)和第五金属化槽(27)，所述第一金属化通孔(21)、第一金属化槽(22)、第二金属化槽(23)、第三金属化槽(24)、第二金属化通孔(25)位于介质基板(20)上分别与第一圆形开孔(110)、第三条形开孔(17)、第四条形开孔(18)、第五条形开孔(19)和第二圆形开孔(111)相对应位置，所述第四金属化槽(26)、第五金属化槽(27)位于介质基板(20)上分别与第二条形开孔(16)和第一条形开孔(15)相对应位置；所述第二金属层(3)包括虚拟金属板(30)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏雷，胡亮，唐亦尘，延波，徐锐敏，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51