基片集成波导器件与基片集成波导滤波器制造技术

本发明专利技术提供一种基片集成波导器件与基片集成波导滤波器，滤波器包括至少2个基片集成波导谐振腔体组件、表面金属层、底面金属层以及中间金属层，单个基片集成波导谐振腔体组件包括第一介质基片层、第二介质基片层以及金属层，金属层设置于第一介质基片层与第二介质基片层之间，金属层设置有C型缝隙，第一介质基片层、第二介质基片层以及金属层分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，金属层、相邻金属层以及金属层与相邻金属层之间的介质基片层构成2

Substrate integrated waveguide device and substrate integrated waveguide filter

The invention provides a substrate integrated waveguide and SIW filter, the filter comprises at least 2 substrate integrated waveguide resonant cavity assembly, the surface of the metal layer and the bottom surface of the metal layer and the intermediate metal layer, a substrate integrated waveguide resonant cavity assembly includes a first substrate layer, second dielectric layer and the substrate the metal layer, the metal layer is arranged on the first substrate layer and the second dielectric substrate layer between the metal layer is provided with a C slot, a first dielectric substrate layer, second dielectric substrate layer and a metal layer are respectively and correspondingly arranged to prevent leakage of energy metal vias, C type slot coupling on the lower energy, metal the adjacent layer, metal layer and the dielectric substrate between the metal layer and the adjacent metal layer layer 2

【技术实现步骤摘要】
基片集成波导器件与基片集成波导滤波器
本专利技术涉及通信
，特别是涉及基片集成波导器件与基片集成波导滤波器。
技术介绍
小型化、集成化、高性能的带通滤波器是现代无线通信系统必不可少的模块之一。因为微带滤波器的损耗大，功率容量低，金属波导的结构尺寸过大，不易集成，使得基片集成波导技术得到了广泛重视。基片集成波导(SubstrateIntegratedWaveguide,SIW)由于高品质因数、大功率容量、易加工和成本低等优点在无线通信系统中被广泛使用，然而它仍然存在不足，即其相比于微波电路中其他元件而言，电路版图的占用面积较大。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统基片集成波导谐振腔体过大，无法满足微波集成电路要求的问题，提供一种小型的基片集成波导器件与基片集成波导滤波器。一种基片集成波导器件，包括依次间隔堆叠的第一金属层、第一介质基片层、第二金属层、第二介质基片层以及第三金属层；第二金属层设置有C型缝隙，第一介质基片层、第一金属层以及第二介质基片层分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，第一金属层、第一介质基片层以及第二金属层构成2N分之一模基片集成波导结构，第二金属层与第三金属层构成2N分之一模基片集成波导结构，N为正整数。本专利技术基片集成波导器件包括依次间隔堆叠的第一金属层、第一介质基片层、第二金属层、第二介质基片层以及第三金属层，第二金属层设置有C型缝隙，第一介质基片层、第一金属层以及第二介质基片层分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，第一金属层、第一介质基片层以及第二金属层以及第二金属层、第二介质基片层以及第三金属层均构成2N分之一模基片集成波导结构。整个器件采用合理的堆叠多层结构设置，在保证基片集成波导性能不变的前提下，缩小集成波导谐振腔体体积，实现整个基片集成波导器件小型化。一种基片集成波导滤波器，包括至少2个基片集成波导谐振腔体组件、表面金属层、底面金属层以及中间金属层；至少2个基片集成波导谐振腔体组件堆叠设置于表面金属层以及底面金属层之间，中间金属层设置于上下相邻2个基片集成波导谐振腔体组件之间；单个基片集成波导谐振腔体组件包括第一介质基片层、第二介质基片层以及金属层，金属层设置于第一介质基片层与第二介质基片层之间，金属层设置有C型缝隙，第一介质基片层、第二介质基片层以及金属层分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，金属层、相邻金属层、以及金属层与相邻金属层之间的介质基片层构成2N分之一模基片集成导波结构，相邻金属层包括表面金属层、中间金属层或底面金属层，N为正整数。本专利技术基片集成波导滤波器，包括至少2个基片集成波导谐振腔体组件、表面金属层、底面金属层以及中间金属层，单个基片集成波导谐振腔体组件包括第一介质基片层、第二介质基片层以及金属层，金属层设置于第一介质基片层与第二介质基片层之间，金属层设置有C型缝隙，第一介质基片层、第二介质基片层以及金属层分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，金属层与相邻金属层、以及两者之间的介质基片层构成2N分之一模基片集成导波结构。整个基片集成波导滤波器采用合理的堆叠多层结构设置，在保证基片集成波导性能不变的前提下，缩小集成波导谐振腔体体积，有效解决了金属波导的结构尺寸过大，不易集成的问题。附图说明图1为本专利技术基片集成波导器件其中一个实施例的结构示意图；图2为本专利技术基片集成波导滤波器其中一个实施例的结构示意图；图3为本专利技术基片集成波导滤波器其中一个实施例的结构示意图；图4为本专利技术基片集成波导滤波器其中一个实施例中，基片集成波导谐振腔体组件中金属层的结构示意图；图5为本专利技术基片集成波导滤波器其中一个实施例中，中间金属层的结构示意图；图6为本专利技术基片集成波导滤波器其中一个应用实例中的实验结果曲线图。具体实施方式为详细解释本专利技术基片集成波导器件与基片集成波导滤波器的技术方案下面将介绍一些相关内容。基片集成波导是一种新的微波传输线型式，其利用金属过孔在介质基片上实现波导的场传播模式。SIW由于高品质因数、大功率容量、易加工和成本低等优点在无线通信系统中被广泛使用，然而研究者发现它仍然存在不足，即其相比于微波电路中其他元件而言，电路版图的占用面积较大。为了减少SIW滤波器的尺寸，同时保持高性能特点，研究者们提出了一些小型化的方法，为了减少SIW滤波器的尺寸，同时保持高性能特点。研究者们提出了一些小型化的方法，如利用缺陷接地平面加载SIW谐振腔(DGS)和环间隙，使用互补裂环改变特性截止频率的谐振器SIW结构，从而降低SIW谐振腔的谐振频率；或者切断SIW谐振器上虚拟磁壁实现半模基片集成波导(HMSIW)，面积可减少一半，而进一步切分后得到的四分之一模基片集成波导(QMSIW)，面积仅为原来的四分之一；甚至是更进一步切分为八分之一模基片集成波导(EMSIW)，面积仅为原来的八分之一，且性能保持不变。继续深入研究发现，上述针对基片集成波导小型化的方式虽然能够一定程度上实现小型化，但是小型化处理之后的集成波导依旧无法满足微波集成电路要求。如图1所示，本专利技术提供一种基片集成波导器件，包括依次间隔堆叠的第一金属层110、第一介质基片层120、第二金属层130、第二介质基片层140以及第三金属层150；第二金属层130设置有C型缝隙，第一介质基片层120、第一金属层110以及第二介质基片层140分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，第一金属层110、第二介质基片层120以及第二金属层130构成2N分之一模基片集成波导结构，第二金属层130第二介质基片层140第三金属层150构成2N分之一模基片集成波导结构，N为正整数。第一金属层110、第一介质基片层120、第二金属层130、第二介质基片层140以及第三金属层150是依次间隔堆叠设置的，这样多层级堆叠设置有之后会型成空腔。具体来说，介质基片层与上述两个金属层之间间隔的距离是相等，第一金属层110、第一介质基片层120、第二金属层130、第二介质基片层140以及第三金属层150的型状大小可以是相同，即在堆叠之后2层介质基片层与3层金属层可以完全重叠。在第一介质基片层120、第二金属层130以及第二介质基片层140上分别开设有金属过孔，在三个层面上开设的金属过孔是对应的，即三个层面上同一位置的金属过孔是相通的，这些金属过孔可以防止能量泄露，C型缝隙耦合上下层的能量。在上下相邻2个金属层以及上下相邻2个金属层之间的介质基片层构成2N分之一模基片集成波导结构，这样一方面确保整个基片集成波导器件性能的稳定，另一方面采用2N分之一模基片集成波导结构能够显著减小面积。2N分之一模基片集成波导结构可以为半模基片集成波导(N＝1)，由于SIW中间为理想磁壁，电力线平行于对称面，可以由此处将SIW一分为二，并不会改变场模式，这样可以大大减小由SIW构成的器件的体积；还可以采用四分之一模基片集成波导结构(N＝2)，例如采用QMSIW的结构设置；更进一步还可以采用八分之一基片集成波导结构(N＝3)，例如采用EMSIW的结构设置。优选的，可以采用四分之一模基片集成波导结构。本专利技术基片集成波导器件包括依次间隔堆叠的第一金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基片集成波导器件，其特征在于，包括依次间隔堆叠的第一金属层、第一介质基片层、第二金属层、第二介质基片层以及第三金属层；所述第二金属层设置有C型缝隙，所述第一介质基片层、所述第一金属层以及所述第二介质基片层分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，所述第一金属层、所述第一介质基片层以及所述第二金属层构成2

【技术特征摘要】
1.一种基片集成波导器件，其特征在于，包括依次间隔堆叠的第一金属层、第一介质基片层、第二金属层、第二介质基片层以及第三金属层；所述第二金属层设置有C型缝隙，所述第一介质基片层、所述第一金属层以及所述第二介质基片层分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，所述第一金属层、所述第一介质基片层以及所述第二金属层构成2N分之一模基片集成波导结构，所述第二金属层、所述第二介质基片层以及所述第三金属层构成2N分之一模基片集成波导结构，所述N为正整数。2.根据权利要求1所述的基片集成波导器件，其特征在于，同一层面的所述金属过孔呈п型、L型或一字型分布设置。3.一种基片集成波导滤波器，其特征在于，包括至少2个基片集成波导谐振腔体组件、表面金属层、底面金属层以及中间金属层；所述至少2个基片集成波导谐振腔体组件堆叠设置于所述表面金属层以及所述底面金属层之间，所述中间金属层设置于上下相邻2个所述基片集成波导谐振腔体组件之间；单个所述基片集成波导谐振腔体组件包括第一介质基片层、第二介质基片层以及金属层，所述金属层设置于所述第一介质基片层与所述第二介质基片层之间，所述金属层设置有C型缝隙，所述第一介质基片层、所述第二介质基片层以及所述金属层分别对应开设有防止能量泄露的金属过孔，C型缝隙耦合上下层的能量，所述金属层、相邻金属层、以及所述金属层与所述相邻金属层之间的介质基片层构成2N分之一模基片...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏道一，朱永忠，
申请(专利权)人：广东曼克维通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44