一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器。其关键在于：所述的双带滤波器包含介质基片，介质基片上有顶层金属贴片、底层接地金属贴片，顶层金属贴片刻蚀互补开口谐振环结构和叉指缝隙结构，电容谐振单元通过微带线与半模基片集成波导相连，顶层金属贴片通过一排金属化通孔穿过介质基片与底层接地金属贴片相连，阻抗匹配单元，输入、出微带馈电线。所述刻蚀的互补开口谐振环结构和电容谐振单元产生双带滤波器的通带，利用刻蚀叉指缝隙结构引入了传输零点。该滤波器选择性高、带外抑制好，结构简单，易于加工。

A half-mode substrate integrated waveguide dual-band filter for capacitive resonators

The utility model discloses a half-mode substrate integrated waveguide dual-band filter of a capacitive resonator. The key points are as follows: the dual-band filter includes a dielectric substrate with top metal patch and bottom ground metal patch, top metal patch etching complementary open resonant ring structure and interdigital slot structure, capacitive resonant unit connected with half-mode integrated waveguide via microstrip line, and top metal patch passing through. A row of metallized through holes is connected with the ground metal patch through the dielectric substrate. The impedance matching unit inputs and outputs microstrip feeders. The etched complementary open resonant ring structure and the capacitive resonant unit generate the passband of the dual-band filter, and the transmission zeros are introduced by using the etched interdigital slot structure. The filter has high selectivity, good out-of-band suppression, simple structure and easy processing.

【技术实现步骤摘要】
一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器
本技术涉及微波毫米波滤波器，具体涉及一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器。
技术介绍
随着无线通信设备的增加，有限频谱资源变得越来越紧张，单频段通信系统已经不能适应现代无线通信的发展，为了提高通信频段的兼容性以及高效利用频谱资源，双、多频段通信成为了发展的趋势，滤波器作为无线通信系统中的重要组成部分，其性能是实现系统高性能的关键。如今迫切需要高性能、体积小、重量轻、高Q值、低损耗、低成本、易集成的滤波器，用于满足现代无线通信系统，在半模基片集成波导上刻蚀互补开口谐振环和电容谐振结构设计的双带滤波器，实现了滤波器的具有小尺寸、高性能、高Q值、低损耗、低成本、易集成的优点。
技术实现思路
本技术的主要目的是在现有的工艺基础上提供一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器，其整体结构简单、通带间独立性好。本技术的目的通过以下的技术方案实现：一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器，所述双带滤波器包含介质基片，介质基片上有顶层金属贴片1、底层接地金属贴片9，金属贴片1上刻蚀互补开口谐振环结构2和叉指缝隙结构6，电容谐振单元3通过微带线4与刻蚀有互补开口谐振环2的半模基片集成波导相连构成谐振单元，级联的两个谐振单元构成双带滤波器，顶层金属贴片1通过一排金属化通孔5穿过介质基片与底层接地金属贴片9相连，阻抗匹配单元7，微带馈电线8在介质基片的上表面。刻蚀的互补开口谐振环结构和电容谐振单元产生双带滤波器的通带，利用刻蚀叉指缝隙结构引入了传输零点。所述互补开口谐振环2的结构由缝隙2-1和2-2组成，缝隙2-1和2-2的开口相反，用于实现滤波器的第一个通带。所述电容谐振单元3通过微带线4与金属贴片1上端相连，电容谐振单元3包括金属平面3-1、圆环缝隙3-2、金属圆平面3-3、金属化过孔3-4，用于实现滤波器的第二个通带。所述叉指缝隙结构6用于引入传输零点，以满足设计要求的高选择特性。所述的一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器，与主体相连的是一段锥形的微带渐变线，渐变线所支持的电场结构与半模基片集成波导传输主模的场结构具有一种自然的相似性，一段锥形渐变线可实现半模基片集成波导和50Ω的输入、输出微带线之间的模式转换、阻抗变换。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本技术利用互补开口谐振环结构和电容谐振单元，使得结构易实现、结构简单；两个通带分别由两个谐振单元结构控制，两通带间相互干扰小。2、本技术引入多个传输零点，提高滤波器两个通带的选择性，带外抑制得到改善。3、采用半模基片集成波导技术设计滤波器，实现了损耗低、品质因数高、易于集成等优点；设计了微带馈电线中锥形渐变微带线以及50Ω馈电线的长度和宽度，提高了外部品质因数Q。附图说明图1是本技术一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器的结构示意图；图2为图1中互补开口谐振环结构2示意图；图3为图1中电容谐振单元结构3示意图；图4为图1中叉指缝隙结构6示意图；图5为本技术一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器实例的频率响应曲线图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。如图1至图4所示，一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器，所述金属贴片1上刻蚀的互补开口谐振环2由缝隙2-1和2-2构成；缝隙2-1与2-2之间的金属宽度为0.6mm，缝隙2-1和2-2的宽分别为0.9mm和0.5mm，缝隙2-1的长为23.6mm，缝隙2-2的长为13.4mm，金属2-3的宽为0.8mm。所述电容谐振单元3的金属平面3-1长、宽分别为6mm、6mm，圆环缝隙3-2的宽度为1.5mm，金属圆平面3-3的半径为1mm，金属化过孔3-4的半径为0.4mm；微带线4的长、宽分别为10.1mm、1mm。所述刻蚀的叉指缝隙结构6中的缝隙6-2的长、宽分别为10.7mm、0.1mm，缝隙间的金属6-1的长、宽分别为1.9mm、0.9mm；距上边缘2.8mm。所述的金属贴片1上刻蚀的互补开口谐振环2距左边缘0.1mm、距上边缘1.8mm、距下边缘金属化过孔圆心为1.4mm，两个单元的中心距离为12mm，金属通孔的直径为0.8mm，圆心距为1.4mm。在本实施例中，介质基片采用Rogers4003，介电常数为3.55，厚度为1.01mm。如图5所示，为该本实例的频率响应曲线图。图中包括两大曲线︱S21︱、︱S11︱，曲线︱S21︱是信号的传输特性曲线，曲线︱S11︱是端口的反射特性曲线。由图可知，该滤波器具有双带通带响应，其中一个通带的中心频率是1.6GHz，通带内最小插损0.44dB,回波损耗大于13.85dB，其通带3dB带宽为15.6％；第二通带的中心频率为2.9GHz，通带内最小插入损耗为0.64dB，通带内回波损耗大于27dB，其通带3dB宽带为13.8％；第一、二通带的宽带比大约为1：1；传输零点分别位于1.86GHz、2.1GHz、3.75GHz、3.86GHz，对应的传输特性衰减为45.5dB、62.03dB、62.13dB、48.46dB。相对现有的技术，本技术是一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器；通过刻蚀叉指缝隙结构引入传输零点改善滤波器的带外抑制和选择性；采用锥形的渐变微带线馈电方式，可提高外部品质因数。本技术的实施方式并不受到上述实施例的限制，其他的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的等同替换或改变，都包含本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器，其特性在于：所述的双带滤波器包含介质基片，介质基片上有顶层金属贴片1、底层接地金属贴片9，金属贴片1上刻蚀互补开口谐振环结构2和叉指缝隙结构6，电容谐振单元3通过微带线4与刻蚀有互补开口谐振环2的半模基片集成波导相连构成谐振单元，级联的两个谐振单元构成双带滤波器，顶层金属贴片1通过一排金属化通孔5穿过介质基片与底层接地金属贴片9相连，阻抗匹配单元7，微带馈电线8在介质基片的上表面。

【技术特征摘要】
1.一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器，其特性在于：所述的双带滤波器包含介质基片，介质基片上有顶层金属贴片1、底层接地金属贴片9，金属贴片1上刻蚀互补开口谐振环结构2和叉指缝隙结构6，电容谐振单元3通过微带线4与刻蚀有互补开口谐振环2的半模基片集成波导相连构成谐振单元，级联的两个谐振单元构成双带滤波器，顶层金属贴片1通过一排金属化通孔5穿过介质基片与底层接地金属贴片9相连，阻抗匹配单元7，微带馈电线8在介质基片的上表面。2.根据权利要求1所述的一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器，其特征在于：金属贴片1上刻蚀的缝隙2-1和2-2形成互补开口谐振环2，缝隙2-1和2-2开口方向相反；两个互补开口谐振环互为轴对称。3.根据权利要求1所述的一种电容谐振器的半模基片集成波导双带滤波器，其特征在于：电容谐振单元3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中华，熊荆，夏铭，刘旭彪，张小平，
申请(专利权)人：重庆安全技术职业学院，
类型：新型
国别省市：重庆,50