一种W波段波导带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种W波段波导带通滤波器，包括：波导和固定设置于所述波导内的介质基板；所述介质基板部分设置于所述波导的内腔内；所述介质基板设置于所述波导的内腔内的部分沿预设的毫米波信号传播方向，依次设置有输入过渡矩形金属条带、周期矩形金属条带和输出过渡矩形金属条带；所述介质基板设置于所述波导的内腔外的部分设置有射频地。本发明专利技术具体提供了一种W波段介质基板波导带通滤波器，其具有高阻带抑制特性、良好矩形系数、低插损、工作带宽宽和灵活通带调节特性，可满足现代特定场景通信的需求。景通信的需求。景通信的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种W波段波导带通滤波器


[0001]本专利技术属于毫米波滤波器
，特别涉及一种W波段波导带通滤波器。

技术介绍

[0002]近年来随着微波通信技术在军、民用领域的快速发展，频谱资源日益紧张，尤其在民用移动通信领域，频谱资源已经接近饱和；为长足支撑5G及6G通信技术发展，在高频段采用毫米波技术实现高质量通信成为了一个关键性研究课题。在毫米波通信中，为增加高频频谱资源利用率以及尽可能避免微波与毫米波系统间、毫米波系统彼此间的互相干扰，具有频选特性的毫米波滤波器成为了实现这一目的的核心器件。毫米波通信具有方向性好、通信容量大以及分辨率高的优点。其中，3mm电磁波对应微波频段划分的W波段，具有频带宽、频谱资源丰富、大气衰减损耗小等特点，因而成为毫米波通信的重要研究频段。与之对应地，W波段带通滤波器的研究成为近年来的一个重要课题之一。
[0003]目前在W波段有部分滤波器是基于微带线、带状线实现的，虽然微带线、带状线的引入减小了制作难度与滤波器体积，但是普遍存在功率容量小、Q值低、插损较大的问题。相比之下，腔体结构的滤波器(包括波导结构、同轴腔体结构)具有功率容量大、Q值高、适用频谱范围广、插损小和高温散热性能良好的特点，但是其体积往往较大且加工难度与制作成本较高。结合以上问题，现有研究工作尝试将介质基板引入特定腔体或波导之中，来同时兼顾高Q值、低损耗、结构紧凑、体积小且加工简单的特点。
[0004]具体的，申请号为202110415147.7的中国专利技术专利申请，公开了一种W波段E面波导滤波器；申请号为202110177842.4的中国专利技术专利申请，公开了一种W波段波导带通滤波器。上述公开的技术方案，具有灵活的带宽调节能力与良好的插入损耗特性；然而，其均是基于介质基板的微带谐振器结构来引入传输零点，以实现滤波器的带外抑制特性，由于存在多个谐振器会导致其滤波器本身结构复杂且难以分析；同时，基于引入传输零点来形成的阻带抑制程度有限且滤波器矩形系数不算突出，难以满足目前特定的阻带高抑制应用场景需求(示例性的，如电子兼容领域的噪声抑制等)。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种W波段波导带通滤波器，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术具体提供了一种W波段介质基板波导带通滤波器，其具有高阻带抑制特性、良好矩形系数、低插损、工作带宽宽和灵活通带调节特性，可满足现代特定场景通信的需求。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种W波段波导带通滤波器，包括：波导和固定设置于所述波导内的介质基板；
[0008]所述介质基板部分设置于所述波导的内腔内；
[0009]所述介质基板设置于所述波导的内腔内的部分沿预设的毫米波信号传播方向，依
次设置有输入过渡矩形金属条带、周期矩形金属条带和输出过渡矩形金属条带；所述介质基板设置于所述波导的内腔外的部分设置有射频地；
[0010]所述输入过渡矩形金属条带包括多个输入过渡矩形金属条带单元；所述多个输入过渡矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸逐渐增长；每个输入过渡矩形金属条带单元均由完全相同的两个输入过渡矩形金属条带单元组成部构成；所述两个输入过渡矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个输入过渡矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；
[0011]所述周期矩形金属条带包括多个周期矩形金属条带单元；所述多个周期矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸不变；每个周期矩形金属条带单元均由完全相同的两个周期矩形金属条带单元组成部构成；所述两个周期矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个周期矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；
[0012]所述输出过渡矩形金属条带包括多个输出过渡矩形金属条带单元；所述多个输出过渡矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸逐渐缩短；每个输出过渡矩形金属条带单元均由完全相同的两个输出过渡矩形金属条带单元组成部构成；所述两个输出过渡矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个输出过渡矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，所述波导为标准WR10矩形波导。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述固定设置于所述波导内的介质基板具体为，固定设置于所述波导内的中心部的介质基板。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述输入过渡矩形金属条带和所述输出过渡矩形金属条带关于所述周期矩形金属条带的中心线对称。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，所述多个输入过渡矩形金属条带单元的间距相同。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述多个周期矩形金属条带单元的间距相同。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，所述多个输出过渡矩形金属条带单元的间距相同。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，每个输入过渡矩形金属条带单元组成部、每个周期矩形金属条带单元组成部及每个输出过渡矩形金属条带单元组成部的长边均垂直于毫米波信号传播方向。
[0020]本专利技术的进一步改进在于，所述射频地设置有多个电磁屏蔽金属化过孔，用于对来自波导内的泄露电磁波进行屏蔽。
[0021]本专利技术的进一步改进在于，所述电磁屏蔽金属化过孔为贯穿射频地及所述射频地覆盖的介质基板的通孔，介质基板上的通孔的内壁设置金属化。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术具体提供了一种W波段介质基板波导带通滤波器，其具有高阻带抑制特性、良好矩形系数、低插损、工作带宽宽和灵活通带调节特性，可满足现代特定场景通信的需求。具体的，本专利技术提供的W波段波导带通滤波器，具有结构简单体积紧凑、加工难度低、工作带宽大、滤波参数可灵活调节、带外抑制性能优良的特点，可以通过简单参数调节来满足不同滤波要求，在W波段毫米波通信系统中具备很好的应用价值。示例性的，相比于申请号为202110415147.7、202110177838.8与202110177842.4的中国专利申请而言，本专利技术拓扑
结构中不包含多个谐振器因而结构简单便于分析设计，工作带宽调节范围为30GHz至40GHz，通带带宽较大，矩形系数仅为1.37(对比参考申请分别为5、3.5与2.4)，同时所提滤波器具备很好的设计自由度和滤波特性，在W波段毫米波通信系统中具备很好的应用价值。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术实施例的一种新型W波段波导带通滤波器整体结构示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例中，上下腔体组合后结构侧视示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，包括：波导和固定设置于所述波导内的介质基板(4)；所述介质基板(4)部分设置于所述波导的内腔内；所述介质基板(4)设置于所述波导的内腔内的部分沿预设的毫米波信号传播方向，依次设置有输入过渡矩形金属条带、周期矩形金属条带(5)和输出过渡矩形金属条带；所述介质基板(4)设置于所述波导的内腔外的部分设置有射频地；所述输入过渡矩形金属条带包括多个输入过渡矩形金属条带单元；所述多个输入过渡矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸逐渐增长；每个输入过渡矩形金属条带单元均由完全相同的两个输入过渡矩形金属条带单元组成部构成；所述两个输入过渡矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个输入过渡矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；所述周期矩形金属条带(5)包括多个周期矩形金属条带单元；所述多个周期矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸不变；每个周期矩形金属条带单元均由完全相同的两个周期矩形金属条带单元组成部构成；所述两个周期矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个周期矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；所述输出过渡矩形金属条带包括多个输出过渡矩形金属条带单元；所述多个输出过渡矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸逐渐缩短；每个输出过渡矩形金属条带单元均由完全相同的两个输出过渡矩形金属条带单元组成部构成；所述两个输出过渡矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐开达，刘逸群，李建星，张安学，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：