[發明專利]一種基片集成波導高通濾波器

在審

• 申請號: 201310724585.7
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN104733812A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 陳如山;杜磊;畢軍建;丁大志;樊振宏;徐娟;李兆龍
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及微波濾波器技術領域，特別是一種基片集成波導高通濾波器。

背景技術

傳輸線一般分為平面傳輸線和非平面傳輸線。平面傳輸線有微帶線和共面波導，易于與半導體等其他器件集成；非平面傳輸線，主要包括矩形波導、圓形波導、同軸線等，其不易于集成，且造價高。基片集成波導(SIW）含有以上兩種傳輸線的優點，是兩種傳輸線的結合。

基片集成波導濾波器是一種在介質基片上實現的濾波器，它的性能類似于矩形波導濾波器，因此具有品質因數高的優點。另一方面，基片集成波導濾波器是在基片上實現傳統金屬波導濾波器的性能，因而同時具有體積小，重量輕，成本低，易于加工，易于與其它平面微波結構集成等傳統金屬波導濾波器所沒有的優點。基于上述優點，基片集成波導濾波器被廣泛地研究。

基片集成波導本身具有高通特性，但是通帶特性不容易控制和調節。為了減少器件的尺寸，又提出了半模基片集成波導的概念，尺寸雖減少了一半但能量的泄露比全模基片集成波導大很多，并且半模基片集成波導高通濾波器同樣也存在不能權衡帶外抑制和通帶內回波損耗的缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、容易實現的基片集成波導高通濾波器，該濾波器既保證了較好的帶外抑制，又能使通帶內回波損耗足夠小。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基片集成波導高通濾波器，包括輸入端的窄帶基片集成波導帶阻濾波器和輸出端的傳統基片集成波導高通濾波器，以及二者之間的基片集成波導過渡結構；整個基片集成波導包括金屬貼片、介質基片、金屬通孔，在介質基片的上、下表面分別設有金屬貼片，上、下表面的金屬貼片由金屬通孔連接；金屬貼片的輸入、輸出兩側均通過梯形微帶漸變線過渡為微帶線，金屬貼片兩側的微帶線分別是整個濾波器的輸入端和輸出端；所述帶阻濾波器由多個短截線諧振器構成；所述帶阻濾波器的上邊帶為傳統基片集成波導高通濾波器的截止頻率。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：（1）采用窄帶基片集成波導帶阻濾波器與傳統SIW高通濾波器相結合，可以實現截止頻率處的通帶特性，又實現了截止頻率后的高通特性；（2）該濾波器采用基片集成波導結構，功率容量比較大；（3）高通濾波器結構簡單，容易實現。

附圖說明

圖1是本發明基片集成波導高通濾波器的俯視結構示意圖。

圖2是本發明基片集成波導高通濾波器中帶阻濾波器的S參數圖。

圖3是本發明基片集成波導高通濾波器與傳統基片集成波導高通濾波器的S參數比較圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細描述。

結合圖1，本發明基片集成波導高通濾波器，包括輸入端的窄帶基片集成波導帶阻濾波器1和輸出端的傳統基片集成波導高通濾波器3，以及二者之間的基片集成波導過渡結構2；整個基片集成波導a包括金屬貼片a1、介質基片a2、金屬通孔a3，在介質基片a2的上、下表面分別設有金屬貼片a1，上、下表面的金屬貼片a1由金屬通孔a3連接；金屬貼片a1的輸入、輸出兩側均通過梯形微帶漸變線4、5過渡為微帶線6、7，金屬貼片a1兩側的微帶線6、7分別是整個濾波器的輸入端和輸出端；所述帶阻濾波器1由多個短截線諧振器11構成；所述帶阻濾波器1的上邊帶為傳統基片集成波導高通濾波器3的截止頻率。

所述帶阻濾波器1與傳統基片集成波導高通濾波器3之間的基片集成波導過渡結構2，采用兩階階梯漸變波導過渡結構，包括從帶阻濾波器1輸出端開始順次設置的第一階梯21和第二階梯22。所述金屬貼片a1兩側的微帶線6、7均為阻抗50歐姆的微帶線。所述帶阻濾波器1由3個短截線諧振器（11）構成，且短截線諧振器11的長度均為λ_g/2，相鄰短截線諧振器11的間距為3λ_g/4，λ_g為帶阻濾波器1的阻帶中心頻率所對應的波導波長。所述傳統基片集成波導高通濾波器3的寬度即兩排金屬通孔中心的垂直距離，根據以下公式確定：