毫米波高选择性间隙波导滤波器制造技术

本发明专利技术提供了一种毫米波高选择性间隙波导滤波器，包括：上层金属盖板、下层金属平板、第一馈电端口和第二馈电端口，上层金属盖板与下层金属平板通过支撑柱连接并固定，所述下层金属平板的靠近上层金属盖板的面上具有：输入腔和输出腔，分别与第一馈电端口和第二馈电端口相连通；多个金属销钉，为相距预设间隔的紧密排布，在下层金属平板中心位置围绕形成矩形的谐振腔，所述谐振腔与输入腔和输出腔相连通，金属销钉的高度低于支撑柱的高度；多个中心谐振柱，位于谐振腔的中心，呈中心对称分布；调谐销钉，位于输入腔和输出腔和谐振腔相连通的位置。本发明专利技术能够实现滤波器的小型化和低损耗及毫米波波段信号的高选择性。耗及毫米波波段信号的高选择性。耗及毫米波波段信号的高选择性。

【技术实现步骤摘要】
毫米波高选择性间隙波导滤波器


[0001]本专利技术涉及毫米波器件
，尤其涉及一种毫米波高选择性间隙波导滤波器。

技术介绍

[0002]近些年来，随着5G通信时代的稳步发展，无线通信系统对于数据信号传输的要求也随之升高，更加趋向于宽频带、高速率，这也促使着工作频段朝着频谱资源更广阔的毫米波频段发展。而滤波器作为射频系统的前端模块，对于信号传输的频率起着筛选提取的作用，其性能优劣对于整个射频系统都有着重要的影响，因此滤波器也向着小型化、低损耗、高带外抑制的方向发展。采用传统的微带线技术设计的滤波器已经难以同时满足上述要求，急需设计新型的滤波器来适应更高的发展需求。
[0003]间隙波导技术最早是在2009年由P
‑
S.Kildal提出，随后被众多学者广泛用于各类无源器件和天线的设计之中，具体是通过在金属平板上引入周期性销钉创造传输路径来实现电磁波信号的特定传输和耦合。间隙波导技术的工艺流程包括铣洗、电火花、表面打磨处理等等，并且每层独立加工，然后通过螺钉固定。
[0004]目前，基于间隙波导技术的带通滤波器大多依据交叉耦合结构来产生传输零点，一般通过级联四个或者更多谐振腔，但这种级联方式大大增加了器件的结构体积，不利于小型化目标的实现。
[0005]为此，如何提供一种小型化、高选择性、高带外抑制的滤波器，是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种毫米波高选择性间隙波导滤波器，用于提供一种小型化、高选择性、高带外抑制的间隙波导滤波器，能够实现滤波器结构的小型化，信号传输的低损耗、高带外信号抑制以及对于毫米波波段信号的高选择性。
[0007]本专利技术的一个方面提供了一种毫米波高选择性间隙波导滤波器，该间隙波导滤波器结构包括：上层金属盖板、下层金属平板、第一馈电端口和第二馈电端口，所述上层金属盖板与所述下层金属平板通过支撑柱连接并固定，所述第一馈电端口和所述第二馈电端口分别置于下层金属平板的相对的两个侧面，所述下层金属平板的靠近上层金属盖板的面上具有：输入腔和输出腔，分别与第一馈电端口和第二馈电端口相连通；多个金属销钉，为相距预设间隔的紧密排布，在所述下层金属平板中心位置围绕形成矩形的谐振腔，所述谐振腔与所述输入腔和输出腔相连通，所述金属销钉的高度低于所述支撑柱的高度，形成位于所述上层金属盖板与所述金属销钉上表面之间的空气间隙层；多个中心谐振柱，位于所述谐振腔的中心，呈中心对称分布；调谐销钉，位于所述输入腔和输出腔和所述谐振腔相连通的位置。
[0008]在本专利技术的一些实施例中，所述支撑柱位于下层金属平板内表面的四个拐角处，所述支撑柱与所述下层金属平板为一体化成形结构；所述上层金属盖板还包括多个螺钉，所述多个螺钉分别与所述支撑柱对应，用于固定上层盖板与所述下层金属平板。
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述第一馈电端口和第二馈电端口采用标准矩形波导端口WR
‑
14进行馈电和接收信号，尺寸为长度3.759mm，宽度1.88mm。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述第一馈电端口和所述第二馈电端口呈中心对称排布，所述输入腔和所述输出腔也呈中心对称排布。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述中心谐振柱有一排或两排，每排中心谐振柱包含2个或3个中心谐振柱。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述调谐销钉有两个，呈中心对称分布地分别分布在所述谐振腔与所述输入腔和输出腔相连通的位置。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述输入腔和输出腔在拐角处进行倒角处理。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，所述下层金属平板以及所述金属销钉、中心谐振柱和调谐销钉在制造过程中为一体化成形。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述输入腔、输出腔和所述第一馈电端口、第二馈电端口的形状为矩形，所述金属销钉、中心谐振柱和调谐销钉的形状为圆柱体或正四棱柱体。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述金属销钉的高度大于中心谐振柱的高度，所述中心谐振柱的高度大于所述调谐销钉的高度。
[0017]本专利技术的毫米波高选择性间隙波导滤波器，能够实现滤波器结构的小型化，信号传输的低损耗、高带外信号抑制以及对于毫米波波段信号的高选择性。
[0018]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0019]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本专利技术的原理。为了便于示出和描述本专利技术的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本专利技术实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
[0021]图1为本专利技术一实施例中毫米波高选择性间隙波导滤波器立体结构示意图。
[0022]图2为本专利技术一实施例中毫米波高选择性间隙波导滤波器外观结构示意图。
[0023]图3为本专利技术一实施例中周期性金属销钉单元的结构图及其色散曲线仿真结果示意图。
[0024]图4为本专利技术一实施例中毫米波高选择性间隙波导滤波器平面结构俯视尺寸参数设计图。
[0025]图5为本专利技术一实施例中毫米波高选择性间隙波导滤波器的S参数的仿真结果示
意图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0027]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0028]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
[0029]在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。
[0030]为了解决现有的滤波器结构存在的问题，以实现滤波器结构的小型化、信号传输的低损耗、高带外信号抑制以及对于毫米波波段信号的高选择性，本专利技术提供了一种毫米波高选择性间隙波导滤波器，该间隙波导滤波器采用间隙波导结构进行滤波器的设计，创造性的在间隙波导谐振腔中添加多个中心谐振柱，且此设计为中心对称结构在通频带两侧均具有传输零点。
[0031]其中，间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波高选择性间隙波导滤波器，其特征在于，包括上层金属盖板、下层金属平板、第一馈电端口和第二馈电端口，所述上层金属盖板与所述下层金属平板通过支撑柱连接并固定，所述第一馈电端口和所述第二馈电端口分别置于下层金属平板的相对的两个侧面，所述下层金属平板的靠近上层金属盖板的面上具有：输入腔和输出腔，分别与第一馈电端口和第二馈电端口相连通；多个金属销钉，为相距预设间隔的紧密排布，在所述下层金属平板中心位置围绕形成矩形的谐振腔，所述谐振腔与所述输入腔和输出腔相连通，所述金属销钉的高度低于所述支撑柱的高度，形成位于所述上层金属盖板与所述金属销钉上表面之间的空气间隙层；多个中心谐振柱，位于所述谐振腔的中心，呈中心对称分布；调谐销钉，位于所述输入腔和输出腔和所述谐振腔相连通的位置。2.根据权利要求1所述的毫米波高选择性间隙波导滤波器，其特征在于，所述支撑柱位于下层金属平板内表面的四个拐角处，所述支撑柱与所述下层金属平板为一体化成形结构；所述上层金属盖板还包括多个螺钉，所述多个螺钉分别与所述支撑柱对应，用于固定上层盖板与所述下层金属平板。3.根据权利要求1所述的毫米波高选择性间隙波导滤波器，其特征在于，所述第一馈电端口和第二馈电端口采用标准矩形波导端口WR
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14进行馈电和接...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永乐，王杰，王卫民，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：