一种半模基片集成波导滤波器制造技术

本发明专利技术涉及一种半模基片集成波导滤波器，属于无线通信技术领域，它包括介质基板，其上下端面分别设置有腔体顶层金属和腔体底层金属；在所述腔体顶层金属上刻蚀有多个槽型结构形成多个谐振器，多个谐振器之间通过耦合金属带连接实现磁耦合，并通过耦合金属带和槽型结构的间隙大小实现电耦合；在腔体顶层金属左端和右端的谐振器上连接有输入端口和输出端口，多个谐振器混合耦合并在谐振时形成滤波器的通带，从而实现带通滤波的功能。本发明专利技术通过在顶层金属蚀刻槽型结构，得到了4个谐振器，从而实现带通滤波的功能；在谐振器之间实现了混合电磁耦合，引入了传输零点，改善了带外抑制和频率选择性，提高了阻带带宽。提高了阻带带宽。提高了阻带带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种半模基片集成波导滤波器


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种半模基片集成波导滤波器。

技术介绍

[0002]无线通信技术的巨大发展极大地推动了低成本、小体积、频率选择性好、抑制范围广的带通滤波器的发展。对于基站而言，波导结构由于其低损耗、高功率容量和高品质因数的特点，在滤波器设计中占主导地位从而被广泛应用。近十年来，基片集成波导（SIW）由于其成本低、重量轻、插入损耗小、加工方便、且与其他平面电路兼容性好等特点，能够满足高性能滤波器的设计要求，从而得到了广泛的研究与应用。
[0003]为了进一步的缩小滤波器的体积，半模基片集成波导（HMSIW）滤波器被提出，此种结构在继承基片集成波导优点的基础上可以使体积缩小一半而保持特定谐振模式的场结构不变。大多数HMSIW滤波器都是单一耦合方式，即单一的磁耦合或者电耦合。矩形波导体积较大，价格昂贵，且难以与其他平面结构集成。基片集成波导与矩形波导相比重量更轻，易加工且与其他平面结构兼容性较好，但是电路面积还是较大。半模基片集成波导在基片集成波导基础上进一步缩小尺寸，但是也具有低品质因数和低功率容量的缺点。采用单一耦合方式的带通滤波器相较于采用混合耦合方式的滤波器而言，不能引入由于混合电磁耦合造成的传输零点，导致频率选择性会更差，且带外抑制度会更低，相应的阻带宽度会更窄。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种半模基片集成波导滤波器，解决了现有滤波器存在的不足。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种半模基片集成波导滤波器，它包括介质基板，在介质基板的上下端面分别设置有腔体顶层金属和腔体底层金属；在所述腔体顶层金属上刻蚀有多个槽型结构形成的多个谐振器，以及贯穿介质基板和腔体底层金属的金属通孔，多个谐振器之间通过耦合金属带连接实现磁耦合，并通过设置耦合金属带和槽型结构的间隙大小实现电耦合，进而实现混合电磁耦合；在腔体顶层金属左端的谐振器上连接有输入端口，右端的谐振器上连接有输出端口，多个谐振器混合耦合并在谐振时形成滤波器的通带，从而实现带通滤波的功能。
[0006]多个槽型结构分别刻蚀在腔体顶层金属的左右两端形成四个谐振器，四个谐振器的结构呈左右对称；位于腔体顶层金属左端和右端的两个谐振器通过第一耦合金属带连接，位于腔体顶层金属中间的两个谐振器通过第二耦合金属带连接，通过连接的第一耦合金属带和第二耦合金属带实现四个谐振器的磁耦合。
[0007]所述多个槽型结构的宽度间隙为W1，第一耦合金属带的宽度间隙为W3，第二耦合金属带的宽度间隙为W4；通过间隙W1、W3和W4来使得四个谐振器实现电耦合，并与磁耦合配合实现混合电磁耦合，通过混合电磁耦合引入传输零点。
[0008]所述输入端口和输出端口插入到谐振器的深度为t，与谐振器的间隔为v，通过共面波导尺寸t和v实现与谐振器的共面波导形式连接。
[0009]在位于腔体顶层金属中间的两个谐振器之间还连接有一电容，通过电容将位于通带右侧的传输零点移到左侧，从而获得所期望的频率响应和满足响应的带宽要求。
[0010]本专利技术具有以下优点：一种半模基片集成波导滤波器，基于半模基片集成波导技术，具有体积小，重量轻，便于加工，成本低的优点；通过在顶层金属蚀刻槽型结构，得到了4个1/4波长的谐振器，从而实现带通滤波的功能；在谐振器之间实现了混合电磁耦合，引入了传输零点，改善了带外抑制和频率选择性，提高了阻带带宽；通过调节谐振器和耦合金属带的尺寸，可以改变传输零点的位置，实现所期望的频率响应；采用50欧姆的微带线作为馈线，没有复杂的馈电网络。
附图说明
[0011]图1 为本专利技术实施例1的结构示意图；图2 为本专利技术实施例1的俯视图及相应参数的示意图；图3 为本专利技术实施例2的俯视图及相应参数的示意图；图4 实施例1的四个谐振点对应的电场分布图；图5（a）为不同l6对应的正向传输系数示意图；图5（b）为不同电容值c对应的正向传输系数示意图；图5（c）为不同l8对应的正向传输系数示意图；图5（d）为不同l5对应的正向传输系数示意图；图中：1
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金属通孔，2
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介质基板，3
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输入端口，4
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输出端口，5
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腔体底层金属，6
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耦合金属带，7
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腔体顶层金属，8
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槽型结构，9
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谐振器，10
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电容。
具体实施方式
[0012]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本专利技术做进一步的描述。
[0013]如图1所示，本专利技术实施例1涉及一种半模基片集成波导滤波器，它包括介质基板2，在介质基板2的上下端面分别设置有腔体顶层金属7和腔体底层金属5；在所述腔体顶层金属7上刻蚀有多个槽型结构8形成的多个谐振器9，以及贯穿介质基板2和腔体底层金属5的金属通孔1，多个谐振器9之间通过耦合金属带6连接实现磁耦合，并通过设置耦合金属带6和槽型结构8的间隙大小实现电耦合，进而实现混合电磁耦合；在腔体顶层金属7左端的谐振器9上连接有输入端口3，右端的谐振器9上连接有输出端口4，多个谐振器9混合耦合并在谐振时形成滤波器的通带，从而实现带通滤波的功能。
[0014]进一步地，多个槽型结构8分别刻蚀在腔体顶层金属7的左右两端形成四个长度为
1/4波长的谐振器9，四个谐振器9的结构呈左右对称；位于腔体顶层金属7左端和右端的两个谐振器9通过第一耦合金属带连接，位于腔体顶层金属7中间的两个谐振器9通过第二耦合金属带连接，通过连接的第一耦合金属带和第二耦合金属带实现四个谐振器9的磁耦合。
[0015]本专利技术通过呈左右对此的四个谐振器9构成半模基片集成波导结构，相当于是基片集成波导沿长度方向一分为二，其对称面可以看作是等效的磁壁，而磁壁上的边界条件决定了某些特定的谐振模式是不能被激励的，所以天然地提高了滤波器的带外抑制能力和通带带宽。
[0016]进一步地，如图2所示，多个槽型结构8的宽度间隙为W1=3.17mm，第一耦合金属带的宽度间隙为W3=1.6mm，第二耦合金属带的宽度间隙为W4=0.5mm；通过间隙W1、W3和W4来使得四个谐振器9实现电耦合，并与磁耦合配合实现混合电磁耦合，通过混合电磁耦合引入传输零点，从而改善带外抑制，提高频率选择性和阻带带宽。
[0017]进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半模基片集成波导滤波器，其特征在于：它包括介质基板（2），在介质基板（2）的上下端面分别设置有腔体顶层金属（7）和腔体底层金属（5）；在所述腔体顶层金属（7）上刻蚀有多个槽型结构（8）形成的多个谐振器（9），以及贯穿介质基板（2）和腔体底层金属（5）的金属通孔（1），多个谐振器（9）之间通过耦合金属带（6）连接实现磁耦合，并通过设置耦合金属带（6）和槽型结构（8）的间隙大小实现电耦合，进而实现混合电磁耦合；在腔体顶层金属（7）左端的谐振器（9）上连接有输入端口（3），右端的谐振器（9）上连接有输出端口（4），多个谐振器（9）混合耦合并在谐振时形成滤波器的通带，从而实现带通滤波的功能。2.根据权利要求1所述的一种半模基片集成波导滤波器，其特征在于：多个槽型结构（8）分别刻蚀在腔体顶层金属（7）的左右两端形成四个谐振器（9），四个谐振器（9）的结构呈左右对称；位于腔体顶层金属（7）左端和右端的两个谐振器（9）通过第一耦合金属带连接，位于腔体顶层金属（7...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，董元旦，刘单宇，黄春生，
申请(专利权)人：微网优联科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：