[實用新型]基于折疊基片集成波導帶通濾波器

無效

• 申請號: 200820031054.4
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN201156573Y
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 車文荃;汪磊;董士偉;王超;馬偉;朱忠博;李超;李翠霞
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P1/212
• 分類號: H01P1/212;H01P1/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本實用新型屬于一種微波毫米波混合集成電路和毫米波集成電路中的濾波器。

背景技術

微波濾波器是通信系統中的重要的器件，在通帶范圍內它能使微波信號傳輸，而在阻帶范圍內它阻止微波信號的傳輸。傳統帶通濾波器的設計運用矩形波導或者微帶線并借助于等效電路的理論。傳統的矩形波導具有損耗小，功率容量大，Q值高等優點，但體積大，難以與平面電路集成，而現代技術的發展則對小型化，集成化具有相當高的要求；近年來有學者提出的襯底集成波導是一種類似矩形波導的導波結構，通過加工在微帶襯底上的兩排金屬柱，把矩形波導制作到微帶襯底上。這種新型傳輸線融合了矩形波導和微帶線的優點，具有損耗小、承受功率容量大、Q值高等優點的同時，還易于與平面電路集成。隨著現代通信系統中微波器件越來越趨向小型化，基于襯底集成波導的微波器件所占的面積仍然較大，為此，有學者在襯底集成波導的基礎上提出了一種新型的導波結構一折疊基片集成波導，文獻1“Analysis?and?Experiments?of?Compact?FoldedSubstrate-Integrated?Waveguide”，IEEE?Trans.On?Microwave?and?Techniques，1(2008)，pp.88-93介紹了折疊基片集成矩形波導的傳輸特性，新型的折疊基片集成矩形波導經由襯底集成波導結構中間橫向折疊而來，折疊后高度變為原襯底集成波導高度的兩倍，寬度為原襯底集成波導的一半左右，原襯底集成波導的上表面折疊后經層壓在中間形成金屬面；文獻2“Half?Mode?Substrate?Integrated?waveguide(HMSIW)Bandpass?Filter”，IEEE?Microwave?Wireless?Compon.Lett.，4(2007)，pp.265-267介紹了半模襯底集成波導窄槽帶通濾波器。隨著PCB和LTCC技術的發展，這種折疊基片集成波導將具有廣闊的應用前景。

實用新型內容

本實用新型提供一種基于折疊基片集成波導帶通濾波器，該濾波器設計簡單、阻帶寬，具有很好的諧波抑制能力，而且電路設計在中間金屬面上，所以該帶通濾波器還具有強的抗電磁干擾性能。

實現本實用新型的技術方案為：一種折疊基片集成波導帶通濾波器，包括兩塊介質基板，介質基板疊加在一起，在該兩塊介質基板之間設置中間金屬層，上下金屬層分別覆蓋在介質基板表面；在該兩塊介質基板上設置兩排金屬柱，該兩排金屬柱穿過介質基板，上述結構形成折疊基片集成波導，所述的兩排金屬柱形成折疊基片集成波導壁，在所述的中間金屬層上蝕刻出一個或一個以上的窄槽；在兩排金屬柱之間的中間金屬層上分別設置輸入端口和輸出端口。

本實用新型與現有技術相比，其顯著優點在于：(1)以折疊基片集成波導為平臺進行濾波器的設計，設計出的濾波器具有小體積，輕重量，低剖面，較高的Q值。它的橫向尺寸幾乎是波導的一半，結構更為緊湊。(2)中間金屬層提供了更多的電路設計空間，集成度更高，由于是電路是設計在中間金屬面上，所以也提供了更好的抗電磁干擾能力。(3)其平面結構易于和其他平面電路或系統連接，通過簡單的錐形結構就可實現和帶狀線、微帶或共面波導饋線的連接。(4)其通帶內，回波損耗低于20dB，兩輸出端口的插入損耗低于1.5dB，由于兩相鄰槽之間形成的諧振器是四分之一相位波長，所以第一個寄生通帶出現在三倍中心頻率的頻點上，使得該濾波器的上阻帶寬達8GHz，具有強的諧波抑制能力。(5)結構簡單，制作方便，成本低。鑒于該濾波器設計比較簡單，阻帶寬，具有很好的諧波抑制能力以及強的抗電磁干擾性能，所以這種設計方案有望在高隔離、高抗電磁干擾、高性能、高功率容量的電路和集成電路中獲得廣泛的應用。

下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1是本實用新型折疊基片集成波導帶通濾波器中間層的平面俯視圖。

圖2是本實用新型折疊基片集成波導帶通濾波器的側視圖。

圖3是本實用新型折疊基片集成波導帶通濾波器饋電端微帶線到帶狀線的過渡結構圖。

具體實施方式