一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，包括两个基片集成波导谐振腔、一个UIR谐振器以及位于输入输出端口的共面波导馈电结构，共面波导馈电结构与基片集成波导谐振腔连接，UIR谐振器位于两个基片集成波导谐振腔之间。本实用新型专利技术实现了三阶的双通带滤波响应，在两个通带内分别形成三个传输极点，本实用新型专利技术的高阶的滤波器具有陡峭的边带衰减与更高的带外抑制性能。

【技术实现步骤摘要】
一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器
本技术属于通信
，尤其涉及一种UIR加载的双通带基片集成波导滤波器。
技术介绍
随着现代无线通信技术的急速发展，尤其以5G通信、物联网设备、航空航天为代表的无线通信领域，具有高性能、多功能、集成性、小型化的射频前端系统必将是未来的发展趋势，其中，滤波器作为重要的前端部件，其性能直接决定了整个系统通信质量的优劣。目前，微波滤波器一个重要的研究方向是双通带或者多通带的设计，以满足一些高性能、多频带的通信设备，并且随着通信技术的进一步发展，对于双通带滤波器的需求将会进一步增加，对其性能也会提出更高的要求。目前，双通带滤波器的设计方法主要包括：1)结合两个不同频带的滤波器，以构成双通带滤波器；2)利用多模谐振器的两个谐振模式，分别形成两个通带；3)结合一个宽带滤波器与一个带阻滤波器，在通带中形成一个陷波以形成两个通带。第一种方法是设计双通带滤波器最直接也最简单的方法，其优点是设计自由度高，双通带频率、带宽等参数能比较容易控制，但不足是滤波器尺寸大。第二种利用多模谐振器设计双通带滤波器，其优势是设计尺寸小，缺点是两个通带频率不易控制，谐振器之间的耦合也难以单独调谐。第三种方法是一种非常直接的滤波器设计方法，但一般用得较少，其缺点是滤波器的频率与带宽不易控制。此外，由于设计高阶滤波器非常复杂，目前大多数双通带滤波器是二阶的，难以实现较高的带外抑制度。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，实现了三阶的双通带滤波响应，具有陡峭的边带衰减与更高的带外抑制性能。为了达到以上目的，本技术采用的技术方案为：本方案提供一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，所述三阶双通带基片集成波导滤波器包括两个基片集成波导谐振腔、一个UIR谐振器以及位于输入输出端口的共面波导馈电结构，所述共面波导馈电结构与基片集成波导谐振腔连接，所述UIR谐振器位于两个基片集成波导谐振腔中间，且所述双通带基片集成波导滤波器呈左右对称。本技术的有益效果是：本技术结合了基片集成波导与微带线技术，将基于微带线技术的UIR谐振器级联在基片集成波导谐振腔之间，由于UIR谐振器本身的小型化特征，使得整个滤波器具有非常紧凑的尺寸。本技术通过以上设计实现了三阶的双通带滤波响应，在两个通带内分别形成三个传输极点，这种高阶的滤波器具有陡峭的边带衰减与更高的带外抑制性能。进一步地，所述基片集成波导谐振腔为由金属化过孔包围形成的矩形谐振腔，且所述矩形谐振腔的TE101模和TE201模分别形成两个通带，其中，所述金属化过孔之间的大小与间距均保持一致。上述进一步方案的有益效果是：本技术利用基片集成波导的多模谐振特性，分别采用TE101模和TE201模形成两个通带，这种一腔双模的双通带滤波器设计方法可以减少谐振腔的使用数量，从而能明显缩小滤波器尺寸。再进一步地，所述UIR谐振器由两个电长度不同的终端开口的圆环构成，其中，上圆环的谐振频率与TE101模的频率一致，下圆环的谐振频率与TE201模的频率一致。上述进一步方案的有益效果是：一个UIR谐振器与两个基片集成波导谐振腔构成三阶的滤波器，具有更高的带外抑制性能，构成的滤波器尺寸相对较小，此外，UIR谐振器自身能形成一个非谐振节点，由于电磁信号在UIR谐振的传输与反射作用，在两个通带右侧能分别形成一个传输零点，从而提到滤波器的选择性与带外抑制性能。再进一步地，所述共面波导馈电结构的导线两侧为矩形开槽。上述进一步方案的有益效果是：矩阵槽的长度与宽度能控制滤波器的外部品质因数，可以调谐滤波器的带宽。再进一步地，所述三阶双通带基片集成波导滤波器包括以下结构参数：所述基片集成波导谐振腔的长度l为30mm；所述基片集成波导谐振腔的宽度w为13.25mm；所述共面波导馈电结构偏离滤波器中心的距离dx1为7.5mm；所述UIR谐振器偏离滤波器中心的距离dx2为10.1mm；所述共面波导馈电结构的长度dw为5mm；所述共面波导馈电结构的宽度wm为1.57mm；所述共面波导馈电结构伸入基片集成波导谐振腔的长度ls为3mm；所述共面波导馈电结构的伸入基片集成波导谐振腔的宽度ws为2.6mm；所述金属化过孔的直径d为0.6mm；所述上圆环的开槽半径R1a为1.67mm；所述上圆环的内径R1b为0.97mm；所述上圆环开口的角度θ1为30deg；所述下圆环的开槽半径R2a为1.48mm；所述下圆环的内径R2b为0.78mm；所述下圆环开口的角度θ2为30deg；所述两个圆环的间距g为0.6mm；所述两个圆环的宽度wR均为0.2mm；相邻两个所述金属化过孔的间距为p<1mm。上述进一步方案的有益效果是：以上设计参数实现了本技术在两个中心频率(7.75GHz和10GHZ)良好的双通带响应，使得滤波器具有较好的选择性与带外抑制度，并且滤波器尺寸较小。附图说明图1为实施例中的三阶双通带滤波器平面结构图。图2为实施例中仿真的S参数响应示意图。其中，1-基片集成波导谐振腔，2-UIR谐振器，3-共面波导馈电结构，4-金属化过孔。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的技术创造均在保护之列。实施例如图1所示，本技术提供了一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，包括两个基片集成波导谐振腔1、一个UIR谐振器2以及位于滤波器输入输出端口的共面波导馈电结构3，共面波导馈电结构3与基片集成波导谐振腔1连接，UIR谐振器2位于两个基片集成波导谐振腔1之间，且该双通带基片集成波导滤波器呈左右对称。基片集成波导谐振腔1由金属化过孔4包围形成的矩形谐振腔，且所述矩形谐振腔的TE101模和TE201模分别形成两个通带，其中，相邻两个金属化过孔4之间的大小与间距均保持一致。UIR谐振器2由两个电长度不同的终端开口的圆环构成，其中，上圆环的谐振频率与TE101模的频率一致，下圆环的谐振频率与TE201模的频率一致。共面波导馈电结构3包括导线，导线两侧为矩形开槽。本实施例中，该滤波器通过由标准的PCB加工工艺而成，路基板采用Rogers5880基板，厚度为0.508mm，介电常数为2.2，损耗角正切为0.0009，基板上下表面为厚度0.018mm的金属铜。其结构包含输入输出端口的50欧姆共面波导馈电结构。本实施例是将一个UIR谐振器2加载到两个基片集成波导谐振腔1之间，形成三阶的双通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，其特征在于，包括两个基片集成波导谐振腔(1)、一个UIR谐振器(2)以及位于滤波器输入输出端口的共面波导馈电结构(3)，所述共面波导馈电结构(3)与基片集成波导谐振腔(1)连接，所述UIR谐振器(2)位于两个基片集成波导谐振腔(1)之间，且该双通带基片集成波导滤波器呈左右对称。/n

【技术特征摘要】
1.一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，其特征在于，包括两个基片集成波导谐振腔(1)、一个UIR谐振器(2)以及位于滤波器输入输出端口的共面波导馈电结构(3)，所述共面波导馈电结构(3)与基片集成波导谐振腔(1)连接，所述UIR谐振器(2)位于两个基片集成波导谐振腔(1)之间，且该双通带基片集成波导滤波器呈左右对称。


2.根据权利要求1所述的UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，其特征在于，所述基片集成波导谐振腔(1)为由金属化过孔(4)包围形成的矩形谐振腔，且所述矩形谐振腔的TE101模和TE201模分别形成两个通带，其中，相邻两个所述金属化过孔(4)之间的大小与间距均保持一致。


3.根据权利要求2所述的UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，其特征在于，所述UIR谐振器(2)由两个电长度不同的终端开口的圆环构成，其中，上圆环的谐振频率与TE101模的频率一致，下圆环的谐振频率与TE201模的频率一致。


4.根据权利要求3所述的UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，其特征在于，所述共面波导馈电结构(3)包括导线，所述导线两侧为矩形开槽。


5.根据权利要求4所述的UIR加载的三阶双通带基...

【专利技术属性】
技术研发人员：董元旦，朱谊龙，
申请(专利权)人：成都频岢微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51