一种电磁带隙滤波功分器制造技术

本发明专利技术公开了一种电磁带隙滤波功分器，包括：介质基板；顶部金属层，设置在所述介质基板上面，所述顶部金属层包括共面波导转槽线、所述输入端口和多个输出端口，以及设置在所述多个输出端口的多个隔离电阻；底部金属层，与所述顶部金属层对称，设置在所述介质层下面，内部包含环形空气槽，将金属焊盘与周围射频地分开，用于焊接电容器；多对重构电磁带隙谐振器，所述多对重构电磁带隙谐振器共用所述介质基板，使得小尺寸滤波功分器结构实现多频带滤波响应。本发明专利技术通过在多个路径中集成重构电磁带隙谐振器实现多频带滤波响应以及多路应用。隙谐振器实现多频带滤波响应以及多路应用。隙谐振器实现多频带滤波响应以及多路应用。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁带隙滤波功分器


[0001]本专利技术涉及滤波功分器
，特别是涉及一种电磁带隙滤波功分器

技术介绍

[0002]随着现在无线通信系统的快速发展，导致对小型，低成本，易于集成和高性能射频器件的需求不断增加。功分器作为一个无源微波器件，广泛应用于现代射频和微波电路中。为了提高频率选择性，功分器通常与带通滤波器级联，这将增加电路尺寸和集成互联中阻抗不匹配所产生的损耗。在这种情况下，能够同时实现频率响应和功率分配双重功能的器件，即滤波功分器(filtering power divider)收到了极大关注。
[0003]基于传统微带线结构实现的滤波功分器，虽然具有低成本，易于集成等优势，但由于四分之一波长的限制，这类滤波功分器往往具有较大的电路尺寸，而且还容易受到高阶杂散模式的影响。
[0004]而对于基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)滤波功分器，该类滤波功分器拥有高Q值，低损耗和易于集成等优点。但是在低频时，由于波长限制，SIW滤波功分器尺寸较大；在高频时，加工难度又相对较高，要想实现稳定的工作频率，加工精度必须要高。
[0005]电磁带隙滤波器由于其高固有品质因数，成本低，易于与射频前端器件集成等优势，受到大量关注。但是现有的滤波功分器尺寸较大，一般都只具有一个频带或两个频带，并且主要集中于两路应用综上所述可以看出，如何实现多频带、多路输出的滤波功分器是目前有待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种电磁带隙滤波功分器，解决了现有滤波功分器频带数少、输出端少的应用缺陷。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电磁带隙滤波功分器，包括：
[0008]介质基板；
[0009]顶部金属层，设置在所述介质基板上面，所述顶部金属层包括共面波导转槽线、所述输入端口和多个输出端口，以及设置在所述多个输出端口的多个隔离电阻；
[0010]底部金属层，与所述顶部金属层对称，设置在所述介质层下面，内部包含环形空气槽，将金属焊盘与周围射频地分开，用于焊接电容器；
[0011]多对重构电磁带隙谐振器，所述多对重构电磁带隙谐振器共用所述介质基板，使得小尺寸滤波功分器结构实现多频带滤波响应。
[0012]优选地，所述介质基板内部嵌入周期性排列的金属柱，所述金属柱两端连接所述顶部金属层和所述底部金属层，形成周期性晶格结构与谐振腔体结构。
[0013]优选地，所述多对重构电磁带隙谐振器并排放置；
[0014]每对重构电磁带谐振器包括两个等效LC谐振器和金属柱组成，通过调节所述金属
柱的半径调节所需的耦合系数，其中，所述电磁带隙谐振器的谐振金属柱等效为电感，与电容器并联形成LC谐振电路。
[0015]优选地，所述每个重构电磁带谐振器通过调节所述电容器的大小调节通带的工作频率。
[0016]优选地，所述顶层金属层还包括：准威尔金森功分器结构；
[0017]所述准威尔金森功分器结构输入端连接所述输入端口，输出端连接所述多对重构电磁带隙谐振器的输入端，用于实现输入信号等功率分配。
[0018]优选地，所述顶层金属层还包括：传输线结构；
[0019]所述传输线结构，一端连接所述多对重构电磁带隙谐振器的输出端，另一端连接所述多个输出端口。
[0020]优选地，所述顶层金属层还包括：能量耦合结构；
[0021]所述能量耦合结构位于所述顶部金属层上，包括：共面波导，槽线和圆形开路槽线；
[0022]所述多对重构电磁带隙谐振器的输入端和输出端均采用所述能量耦合结构，用于实现能量耦合。
[0023]优选地，所述电磁带隙滤波功分器通过调节所述槽线的长度、所述圆形开路槽线的直径来满足所需的外部品质因素，实现良好的阻抗匹配。
[0024]优选地，所述电容器采用集总电容器、MIM电容和变容二极管中的任一种电容器。
[0025]优选地，所述电磁带隙滤波功分器采用半导体工艺中任一种工艺制备。
[0026]本专利技术所提供的一种电磁带隙滤波功分器，通过引入电容器，使得小尺寸滤波功分器结构能够实现频率可重构，且只需要改变电容器的电容值大小，便可调节滤波功分器的工作频率，并且输出端采用隔离电阻提高输出端口之间的隔离度，增加输出端口间信号的抑制，实现多路输出，相比于其他滤波功分器，本专利技术采用多对谐振器实现多频带滤波，实现小型化的设计，减少电路的插入损耗。本专利技术具有尺寸紧凑，结构简单，易于集成的优点，实现多频带滤波，多输出的优点。
附图说明
[0027]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0028]图1为本专利技术所提供的一种四频带、两路输出的电磁带隙滤波功分器的结构分解示意图；
[0029]图2为本专利技术所提供的一种四频带、两路输出的电磁带隙滤波功分器的结构图；
[0030]图3为本专利技术所提供的一种四频带、两路输出的电磁带隙滤波功分器的底层金属结构示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例一不加电阻R的仿真特性曲线图；
[0032]图5为本专利技术实施例一的S参数S
11
、S
21
和S
31
的仿真曲线；
[0033]图6为本专利技术实施例一的S参数S
22
和S
23
的仿真曲线；
[0034]图7为本专利技术所提供的一种四路双频带电磁带隙滤波功分器的结构分解示意图；
[0035]图8为本专利技术所提供的一种四路双频带电磁带隙滤波功分器的结构图；
[0036]图9为本专利技术所提供的一种四路双频带电磁带隙滤波功分器的顶层金属结构示意图；
[0037]图10为本专利技术实施例二的S参数S
11
、S
21
和S
41
的仿真曲线；
[0038]图11为本专利技术实施例二的S参数S
22
、S
24
和S
23
的仿真曲线。
具体实施方式
[0039]本专利技术的核心是提供一种电磁带隙滤波功分器，通过多对重构电磁带隙谐振器实现多频带滤波响应，采用隔离电阻实现输出端口间隔离，实现多频带多路输出。
[0040]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围，包括介质基板材料，金属材料，制造工艺不局限于PCB工艺，也可以使用其他半导体工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁带隙滤波功分器，其特征在于，包括：介质基板；顶部金属层，设置在所述介质基板上面，所述顶部金属层包括共面波导转槽线、所述输入端口和多个输出端口，以及设置在所述多个输出端口的多个隔离电阻；底部金属层，与所述顶部金属层对称，设置在所述介质层下面，内部包含环形空气槽，将金属焊盘与周围射频地分开，用于焊接电容器；多对重构电磁带隙谐振器，所述多对重构电磁带隙谐振器共用所述介质基板，使得小尺寸滤波功分器结构实现多频带滤波响应。2.如权利要求1所述的电磁带隙滤波功分器，其特征在于，所述介质基板内部嵌入周期性排列的金属柱，所述金属柱两端连接所述顶部金属层和所述底部金属层，形成周期性晶格结构与谐振腔体结构。3.如权利要求2所述的电磁带隙滤波功分器，其特征在于，所述多对重构电磁带隙谐振器并排放置；每对重构电磁带谐振器包括两个等效LC谐振器和金属柱组成，通过调节所述金属柱的半径调节所需的耦合系数，其中，所述电磁带隙谐振器的谐振金属柱等效为电感，与电容器并联形成LC谐振电路。4.如权利要求3所述的电磁带隙滤波功分器，其特征在于，所述每个重构电磁带谐振器通过调节所述电容器的大小调节通带的工作频率。5.如权利要求2所述的电磁带隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑜，任鼎新，周勇，陈开心，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：