一种基片集成波导高通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基片集成波导高通滤波器。该滤波器包括窄带基片集成波导带阻滤波器和传统的基片集成波导高通滤波器，以及两者之间的基片集成波导阶梯过渡。整个基片集成波导部分包括金属贴片、介质基片、金属通孔，介质基片的表面设有金属贴片，金属贴片的两端通过梯形微带渐变线过渡为阻抗50欧姆的微带线，微带线连接滤波器的输入端和输出端。窄带基片集成波导带阻滤波器由短截线谐振器构成；带阻滤波器的输出端连接一个基片集成波导阶梯过渡段，该阶梯过渡段为两阶波导阶梯渐变结构；波导阶梯过渡直接与传统的高通滤波器相连；带阻滤波器的上边带为传统基片集成波导高通滤波器的截止频率。该滤波器保证了较好的带外抑制，且通带内回波损耗较小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波滤波器
，特别是一种基片集成波导高通滤波器。
技术介绍
传输线一般分为平面传输线和非平面传输线。平面传输线有微带线和共面波导， 易于与半导体等其他器件集成；非平面传输线，主要包括矩形波导、圆形波导、同轴线等，其 不易于集成，且造价高。基片集成波导（SIW)含有以上两种传输线的优点，是两种传输线的 结合。 基片集成波导滤波器是一种在介质基片上实现的滤波器，它的性能类似于矩形波 导滤波器，因此具有品质因数高的优点。另一方面，基片集成波导滤波器是在基片上实现传 统金属波导滤波器的性能，因而同时具有体积小，重量轻，成本低，易于加工，易于与其它平 面微波结构集成等传统金属波导滤波器所没有的优点。基于上述优点，基片集成波导滤波 器被广泛地研究。 基片集成波导本身具有高通特性，但是通带特性不容易控制和调节。为了减少器 件的尺寸，又提出了半模基片集成波导的概念，尺寸虽减少了一半但能量的泄露比全模基 片集成波导大很多，并且半模基片集成波导高通滤波器同样也存在不能权衡带外抑制和通 带内回波损耗的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、容易实现的基片集成波导高通滤波器，该 滤波器既保证了较好的带外抑制，又能使通带内回波损耗足够小。 实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基片集成波导高通滤波器，包括输入端 的窄带基片集成波导带阻滤波器和输出端的传统基片集成波导高通滤波器，以及二者之间 的基片集成波导过渡结构；整个基片集成波导包括金属贴片、介质基片、金属通孔，在介质 基片的上、下表面分别设有金属贴片，上、下表面的金属贴片由金属通孔连接；金属贴片的 输入、输出两侧均通过梯形微带渐变线过渡为微带线，金属贴片两侧的微带线分别是整个 滤波器的输入端和输出端；所述带阻滤波器由多个短截线谐振器构成；所述带阻滤波器的 上边带为传统基片集成波导高通滤波器的截止频率。 本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：（1)采用窄带基片集成波导带阻滤波器 与传统SIW高通滤波器相结合，可以实现截止频率处的通带特性，又实现了截止频率后的 高通特性；（2)该滤波器采用基片集成波导结构，功率容量比较大；（3)高通滤波器结构简 单，容易实现。【附图说明】 图1是本专利技术基片集成波导高通滤波器的俯视结构示意图。 图2是本专利技术基片集成波导高通滤波器中带阻滤波器的S参数图。 图3是本专利技术基片集成波导高通滤波器与传统基片集成波导高通滤波器的S参数 比较图。【具体实施方式】 下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。 结合图1，本专利技术基片集成波导高通滤波器，包括输入端的窄带基片集成波导带阻 滤波器1和输出端的传统基片集成波导高通滤波器3,以及二者之间的基片集成波导过渡 结构2 ;整个基片集成波导a包括金属贴片al、介质基片a2、金属通孔a3,在介质基片a2的 上、下表面分别设有金属贴片al，上、下表面的金属贴片al由金属通孔a3连接；金属贴片 al的输入、输出两侧均通过梯形微带渐变线4、5过渡为微带线6、7,金属贴片al两侧的微 带线6、7分别是整个滤波器的输入端和输出端；所述带阻滤波器1由多个短截线谐振器11 构成；所述带阻滤波器1的上边带为传统基片集成波导高通滤波器3的截止频率。 所述带阻滤波器1与传统基片集成波导高通滤波器3之间的基片集成波导过渡结 构2,采用两阶阶梯渐变波导过渡结构，包括从带阻滤波器1输出端开始顺次设置的第一阶 梯21和第二阶梯22。所述金属贴片al两侧的微带线6、7均为阻抗50欧姆的微带线。所 述带阻滤波器1由3个短截线谐振器（11)构成，且短截线谐振器11的长度均为Xg/2,相 邻短截线谐振器11的间距为3Ag/4,Ag为带阻滤波器1的阻带中心频率所对应的波导波 长。所述传统基片集成波导高通滤波器3的宽度即两排金属通孔中心的垂直距离，根据以 下公式确定：【主权项】1. 一种基片集成波导高通滤波器，其特征在于，包括输入端的窄带基片集成波导带阻 滤波器（1)和输出端的传统基片集成波导高通滤波器（3)，以及二者之间的基片集成波导 过渡结构（2);整个基片集成波导（a)包括金属贴片（al)、介质基片（a2)、金属通孔（a3)，在 介质基片（a2)的上、下表面分别设有金属贴片（al)，上、下表面的金属贴片（al)由金属通 孔（a3)连接；金属贴片（al)的输入、输出两侧均通过梯形微带渐变线（4、5)过渡为微带线 (6、7)，金属贴片（al)两侧的微带线（6、7)分别是整个滤波器的输入端和输出端；所述带阻 滤波器（1)由多个短截线谐振器（11)构成；所述带阻滤波器（1)的上边带为传统基片集成 波导高通滤波器（3)的截止频率。2. 根据权利要求1所述的基片集成波导高通滤波器，其特征在于，所述传统基片集成 波导高通滤波器（3)的宽度即两排金属通孔中心的垂直距离，根据以下公式确定：式中，f。为传统基片集成波导高通滤波器（3)的截止频率，V为光在介质基片（a2)中 的传播速度，λ。为截止频率f。所对应的波长，为传统基片集成波导高通滤波器（3)的 等效宽度，asiw为传统基片集成波导高通滤波器（3)的实际宽度，c为光在真空中传播的速 度， ε !?为介质基片（a2)的介电常数，d为金属通孔（a3)的直径，p为相邻金属通孔（a3)圆 心之间的距离。3. 根据权利要求1所述的基片集成波导高通滤波器，其特征在于，所述带阻滤波器（1) 与传统基片集成波导高通滤波器（3)之间的基片集成波导过渡结构（2)，采用两阶阶梯渐 变波导过渡结构，包括从带阻滤波器（1)输出端开始顺次设置的第一阶梯（21)和第二阶梯 (22)。4. 根据权利要求1所述的基片集成波导高通滤波器，其特征在于，所述金属贴片（al) 两侧的微带线（6、7)均为阻抗50欧姆的微带线。5. 根据权利要求1所述的基片集成波导高通滤波器，其特征在于，所述带阻滤波器（1) 由3个短截线谐振器（11)构成，且短截线谐振器（11)的长度均为λ g/2,相邻短截线谐振 器（11)的间距为3 λ g/4, λ g为带阻滤波器（1)的阻带中心频率所对应的波导波长。【专利摘要】本专利技术公开了一种基片集成波导高通滤波器。该滤波器包括窄带基片集成波导带阻滤波器和传统的基片集成波导高通滤波器，以及两者之间的基片集成波导阶梯过渡。整个基片集成波导部分包括金属贴片、介质基片、金属通孔，介质基片的表面设有金属贴片，金属贴片的两端通过梯形微带渐变线过渡为阻抗50欧姆的微带线，微带线连接滤波器的输入端和输出端。窄带基片集成波导带阻滤波器由短截线谐振器构成；带阻滤波器的输出端连接一个基片集成波导阶梯过渡段，该阶梯过渡段为两阶波导阶梯渐变结构；波导阶梯过渡直接与传统的高通滤波器相连；带阻滤波器的上边带为传统基片集成波导高通滤波器的截止频率。该滤波器保证了较好的带外抑制，且通带内回波损耗较小。【IPC分类】H01P1-20, H01P1-203【公开号】CN104733812【申请号】CN201310724585【专利技术人】陈如山, 杜磊, 毕军建, 丁大志, 樊振宏, 徐娟, 李兆龙 【申请人】南京理工大学【公开日】2015年6月24日【申请日】2013年12月24日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基片集成波导高通滤波器，其特征在于，包括输入端的窄带基片集成波导带阻滤波器（1）和输出端的传统基片集成波导高通滤波器（3），以及二者之间的基片集成波导过渡结构（2）；整个基片集成波导（a）包括金属贴片（a1）、介质基片（a2）、金属通孔（a3），在介质基片（a2）的上、下表面分别设有金属贴片（a1），上、下表面的金属贴片（a1）由金属通孔（a3）连接；金属贴片（a1）的输入、输出两侧均通过梯形微带渐变线（4、5）过渡为微带线（6、7），金属贴片（a1）两侧的微带线（6、7）分别是整个滤波器的输入端和输出端；所述带阻滤波器（1）由多个短截线谐振器（11）构成；所述带阻滤波器（1）的上边带为传统基片集成波导高通滤波器（3）的截止频率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈如山，杜磊，毕军建，丁大志，樊振宏，徐娟，李兆龙，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32