一种基于单个SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器制造技术

本发明专利技术公开一种基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器，包括多边形介质基板，所述介质基板上表面设有金属层，所述介质基板下表面设有金属接地板，所述介质基板上分别设有输入端口馈线，输出端口馈线，所述介质基板中设有中央金属微扰通孔，第一金属微扰通孔组，第二金属微扰通孔组，第一边侧金属微扰通孔，第二边侧金属微扰通孔，所述上表面金属层蚀刻有第一矩形微扰槽，第二矩形微扰槽。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单个SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器
本专利技术涉及微波无源器件
，特别是一种基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器。
技术介绍
基片集成波导(SIW，SubstrateIntegratedWaveguide)技术是近年来提出的一种平面波导技术，它继承了波导的损耗低、品质因数高、功率容量大等优点，同时也集合了微带的低剖面、尺寸小、易于与其他平面电路集成等优点。随着现代无线通信技术的蓬勃发展，利用单个多模谐振腔设计带通滤波器在获得高性能的同时更能满足了小型化的设计要求。因此通过引入微扰元素(包括金属微扰通孔，矩形微扰槽等)对谐振腔进行微扰从而设计多通带滤波器在近几年也受到了学者们广泛关注。文献1(R.S.Chen,Y.J.He,J.E.Xie,L.ZhangandS.W.Wong,“Anoveldual-bandbandpassfilterusingasingleperturbedsubstrateintegratedwaveguidecavity,”2017IEEEMTT-SInternationalMicrowaveSymposium(IMS),2017,pp.1076-1079.)通过引入沿SIW腔对角线方向的通孔，设计了一种中心频率可控的双频BPF。虽然上面所涉及的拓扑非常巧妙，但是它们都局限于单带和双带操作。文献2(R.S.Chen,Y.J.He,J.E.Xie,L.ZhangandS.W.Wong,“Anovelcompacttri-bandfilterbasedonasinglesubstrateintegratedwaveguidecavity,”2019IEEEInternationalConferenceonComputationalElectromagnetics(ICCEM),2019,pp.1-3.)采用L形槽加载馈线，利用SIW结构将两个刻蚀有矩形槽的SIW腔级联形成三通带BPF。然而，相对较差的插入损耗和较低的回波损耗会限制其应用。文献3(A.R.AzadandA.Mohan,“Single-andDual-BandBandpassFiltersUsingaSinglePerturbedSIWCircularCavity,”IEEEMicrow.Wirel.Compon.Lett.,2019,29,3,pp.201-203.)使用SIW圆腔的前四种谐振模式TM010、TM110和TM210设计了一种单、双通带滤波器，但是它不能得到较高的回波损耗。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑，高性能的基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器。为了解决上述问题，本专利技术公开一种基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器，包括多边形介质基板(3)，所述介质基板(3)上表面设有金属层(4)，介质基板(3)下表面设有金属接地板(5)，所述介质基板(3)上表面左下侧设有输入端口馈线(1)并与金属层(4)相连接，所述介质基板(3)上表面右下侧设有输出端口馈线(2)并与金属层(4)相连接，所述金属层(4)边界设有一圈接地柱构成SIW谐振腔(15)，所述SIW谐振腔(15)中间设有中央金属微扰通孔(6)，所述中央金属微扰通孔(6)上方设有第一金属微扰通孔组(7)，下方设有第二金属微扰通孔组(8)，所述中央金属微扰通孔(6)左侧设有第一矩形微扰槽(13)，所述第一矩形微扰槽(13)左侧设有第一边侧金属微扰通孔(9)，所述中央金属微扰通孔(6)右侧设有第二矩形微扰槽(14)，所述第二矩形微扰槽(14)右侧设有第二边侧金属微扰通孔(10)，并且所述第一边侧金属微扰通孔(9)中心、第二边侧金属微扰通孔(10)中心、中央金属微扰通孔(6)中心处于同一条直线上。进一步的，所述输入端口馈线(1)包括输入50欧姆微带线导带(11)和SIW—共面波导转换结构(12)，所述50欧姆微带线导带(11)的输入端位于多边形介质基板(3)的一个短边的中点处，所述SIW—共面波导转换结构(12)位于输入50欧姆微带线导带(11)的两侧。进一步的，所述第输出端口馈线(2)包括第50欧姆微带线导带(21)和SIW—共面波导转换结构(22)，所述50欧姆微带线导带(21)的输出端位于多边形介质基板(3)的一个短边的中点处，所述SIW—共面波导转换结构(22)位于输出50欧姆微带线导带(21)的两侧。进一步的，所述介质基板(3)中央设有由一圈金属通孔围成的SIW谐振腔(15)。进一步的，所述中央金属微扰通孔(6)位于SIW矩形谐振腔(15)的中心。进一步的，所述第一金属微扰通孔组(7)位于介质基板(3)沿着垂直方向的中心线上且远离输入端口馈线(1)的一侧，与中央金属微扰通孔(6)相邻，所述第二金属微扰通孔组(8)位于介质基板(3)沿着垂直方向的中心线上且靠近输入端口馈线(1)的一侧，与中央金属微扰通孔(6)相邻。进一步的，所述第一边侧金属微扰通孔(9)位于谐振腔(15)靠近左侧中间部分，且靠近输入端口馈线(1)的一侧，所述第二边侧金属通孔(10)位于谐振腔(15)靠近右侧中间部分，且靠近输出端口馈线(2)的一侧。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益技术效果：本专利技术设计的基于单个SIW腔的中心频率可调三通带滤波器，在单个谐振器上通过引入微扰元素实现三通带滤波功能，满足了小型化的设计要求，此外通过调节通孔和槽形结构实现了中心频率和带宽可调，有效地提高了设计性能和灵活性，此设计非常适用于现代无线通信系统。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1是本专利技术一种基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器的结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是实施例1带通滤波器的结构尺寸示意图。图4是实施例1带通滤波器带宽可调的S参数仿真图。图5是实施例1带通滤波器第一和第三通带中心频率可调的S参数仿真图。图6是实施例1带通滤波器第二通带中心频率可调的S参数仿真图。图7是实施例1带通滤波器的S参数仿真曲线图。具体实施方式实施例1：如图1所示，本实施例提供了一种基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器。包括多边形介质基板3和SIW谐振腔15，所述介质基板3上表面设有金属层4，下表面设有金属界地板5，介质基板3上分别设有输入端口馈线1，输出端口馈线2，介质基板3中设有中央金属微扰通孔6，第一金属微扰通孔组7，第二金属微扰通孔组8，第一边侧金属微扰通孔9，第二边侧金属微扰通孔10，所述介质基板3上还蚀刻有第一矩形微扰槽13，第二矩形微扰槽14。所述输入端口馈线1两侧设有SIW—共面波导结构12，所述输出端口馈线2两侧设有SIW—共面波导结构22。所述输入端口馈线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器，其特征在于，包括多边形介质基板(3)，所述介质基板(3)上表面设有金属层(4)，介质基板(3)下表面设有金属接地板(5)，所述介质基板(3)上表面左下侧设有输入端口馈线(1)并与金属层(4)相连接，所述介质基板(3)上表面右下侧设有输出端口馈线(2)并与金属层(4)相连接，所述金属层(4)边界设有一圈接地柱构成SIW谐振腔(15)，所述SIW谐振腔(15)中间设有中央金属微扰通孔(6)，所述中央金属微扰通孔(6)上方设有第一金属微扰通孔组(7)，下方设有第二金属微扰通孔组(8)，所述中央金属微扰通孔(6)左侧设有第一矩形微扰槽(13)，所述第一矩形微扰槽(13)左侧设有第一边侧金属微扰通孔(9)，所述中央金属微扰通孔(6)右侧设有第二矩形微扰槽(14)，所述第二矩形微扰槽(14)右侧设有第二边侧金属微扰通孔(10)，并且所述第一边侧金属微扰通孔(9)中心、第二边侧金属微扰通孔(10)中心、中央金属微扰通孔(6)中心处于同一条直线上。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器，其特征在于，包括多边形介质基板(3)，所述介质基板(3)上表面设有金属层(4)，介质基板(3)下表面设有金属接地板(5)，所述介质基板(3)上表面左下侧设有输入端口馈线(1)并与金属层(4)相连接，所述介质基板(3)上表面右下侧设有输出端口馈线(2)并与金属层(4)相连接，所述金属层(4)边界设有一圈接地柱构成SIW谐振腔(15)，所述SIW谐振腔(15)中间设有中央金属微扰通孔(6)，所述中央金属微扰通孔(6)上方设有第一金属微扰通孔组(7)，下方设有第二金属微扰通孔组(8)，所述中央金属微扰通孔(6)左侧设有第一矩形微扰槽(13)，所述第一矩形微扰槽(13)左侧设有第一边侧金属微扰通孔(9)，所述中央金属微扰通孔(6)右侧设有第二矩形微扰槽(14)，所述第二矩形微扰槽(14)右侧设有第二边侧金属微扰通孔(10)，并且所述第一边侧金属微扰通孔(9)中心、第二边侧金属微扰通孔(10)中心、中央金属微扰通孔(6)中心处于同一条直线上。


2.根据权利要求1所述的一种基于单个多模SIW腔的带宽和中心频率可调三通带滤波器，其特征在于，所述输入端口馈线(1)包括输入50欧姆微带线导带(11)和SIW—共面波导转换结构(12)，所述50欧姆微带线导带(11)的输入端位于多边形介质基板(3)的一个短边的中点处，所述SIW—共面波导转换结构(12)位于输入50欧姆微带线导带(11)的两侧。


3.根据权利要求1所述的一种基于单个多模SI...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钢，刘祎杰，聂玮呈，郑健，杨继全，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32