[發明專利]基于新型互補開口諧振環結構的基片集成波導帶通濾波器

有效

• 申請號: 201610128932.3
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105720330B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 許鋒;濮菁菁
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

本發明公開了基于新型互補開口諧振環結構的基片集成波導帶通濾波器，包括介質基片、微帶傳輸線、共面波導過渡結構、兩排金屬柱、位于介質基片上表面的金屬層、位于介質基片下面的金屬接地板、位于上表面金屬層的至少一個新型互補開口諧振環結構。其中，新型互補開口諧振環結構用于產生通帶，共面波導過渡用于提升通帶性能。本發明采用新型互補開口諧振環結構，相比于傳統諧振環結構，該基片集成波導帶通濾波器的帶寬得到提升，帶外選擇性能更優秀。

技術領域

本發明涉及基于新型互補開口諧振環結構的基片集成波導帶通濾波器，屬于微波技術領域。

背景技術

在早期的微波系統中，通常利用金屬波導作為傳輸線媒介。這是由于金屬波導結構擁有較高的品質因數，可以運行高功率容量同時損耗較低。另一方面，金屬波導體積大、加工成本高，難以集成在現代微波系統中。為了適應現代微波毫米波系統，學者們在微帶結構的基礎上提出了基片集成波導技術。由于基片集成波導繼承了傳統金屬波導輻射損耗低、抗干擾性強等特性，同時容易集成于平面微波電路中，因此在微波毫米波電路中有較好的應用前景，受到了極大的關注。

互補開口諧振環結構具有較小的電尺寸，在實現微波器件小型化方面較廣泛的應用。當在基片集成波導上表面加載互補開口諧振環時，該結構可以在互補開口諧振環附近產生一個窄小的通帶，而通常此通帶位于基片集成波導結構的截止頻率以下，因此實現了結構的小型化。但是，加載了傳統互補開口諧振環結構的基片集成波導通帶窄小，相對帶寬較小，且帶外頻率選擇性較差，有待提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供基于新型互補開口諧振環結構的基片集成波導帶通濾波器，采用新型開口諧振環結構代替傳統開口諧振環，使基片集成波導擁有更寬的帶寬，頻率選擇性更優秀，可調節性強。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

基于新型互補開口諧振環結構的基片集成波導帶通濾波器，包括形狀為矩形的介質基片，介質基片上表面的中間設有金屬層，該金屬層與介質基片等寬，長度小于介質基片的長度；金屬層的每條寬邊均開有兩個槽線，每條寬邊的兩個槽線均關于介質基片長邊方向的對折線對稱，每條寬邊的兩個槽線之間的金屬層部分均與微帶傳輸線連接，且微帶傳輸線延伸至介質基片一對寬邊的邊沿，并垂直于前述一對寬邊；

金屬層上設置有至少一個中心對稱的互補開口諧振環結構，互補開口諧振環結構包括依次首尾相連的第一至第七槽線，其中，第二、第四、第六槽線相互平行且相鄰兩者之間間距相等，第一、第三槽線均與第二槽線垂直，第五、第七槽線均與第六槽線垂直，第一、第五槽線在同一條直線上，第三、第七槽線在同一條直線上，第一、第七槽線長度相同且長度小于第二與第四槽線之間的間距；互補開口諧振環結構關于介質基片長度方向的對折線對稱；

介質基片下表面為金屬接地板，覆蓋整個介質基片下表面；介質基片兩個長邊方向邊沿均嵌有一排等間距排列的金屬柱，金屬柱的直徑均相同，且與介質基片等高，金屬柱連通了介質基片上表面的金屬層和下表面的金屬接地板。

作為本發明的一種優選方案，所述第二、第四、第六槽線的長度相同。

作為本發明的一種優選方案，所述微帶傳輸線的特性阻抗為50歐姆。

作為本發明的一種優選方案，所述介質基片為Rogers 5880介質板。

作為本發明的一種優選方案，所述金屬層為矩形。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、本發明采用新型開口諧振環結構，與傳統開口諧振環相比，該新型結構加載于基片集成波導結構時擁有更寬的帶寬，且在通帶兩側各存在一個傳輸零點，頻率選擇性更優秀；通過調節新型開口諧振環結構的物理尺寸即可改變工作頻率，可調節性強；通過增加新型互補開口諧振環結構的個數，可以進一步提升濾波器的頻率選擇性。