[發明專利]基片集成波導互補開口諧振環和帶狀線結構的雙帶濾波器

有效

• 申請號: 201610294890.0
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105720337B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 黃杰;李晶;魏治華;徐國慶;耿艷輝;趙倩
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 重慶華科專利事務所50123
• 代理人: 康海燕

1.基片集成波導互補開口諧振環和帶狀線結構的雙帶濾波器，其特征在于：包括位于中間的兩個基片集成波導單元（3）和位于兩端的微帶饋電線（5）；所述微帶饋電線（5）與兩個基片集成波導單元（3）左右兩端相連接；

所述基片集成波導單元（3）由三層結構組成：頂層金屬層（1）、中間層（7）、底層金屬地（2）；

所述頂層金屬層（1）刻蝕兩個關于中心位置對稱的諧振器結構（6）；所述每個諧振器結構（6）包含四個尺寸相同的呈開口矩形的互補開口諧振環（6a），四個互補開口諧振環（6a）呈上下兩排均勻分布，上排的互補開口諧振環（6a）開口向上，下排的互補開口諧振環（6a）開口向下；每個諧振器結構（6）還包含兩段關于中垂線左右對稱的折疊帶狀線（6b），左邊的折疊帶狀線（6b）整體呈逆時針旋轉90度的“幾”字型，其與水平方向垂直的上豎邊同左上互補開口諧振環（6a）的右豎邊重合，與水平方向平行的上橫邊同左上互補開口諧振環（6a）的下橫邊重合，與水平方向垂直的中豎邊，分別連接左上互補開口諧振環（6a）下橫邊的左端和左下互補開口諧振環（6a）上橫邊的左端，與水平方向平行的下橫邊同左下互補開口諧振環（6a）的上橫邊重合，與水平方向垂直的下豎邊同左下互補開口諧振環（6a）的右豎邊重合；

所述中間層包含介質基板和金屬通孔（4），所述兩排金屬通孔（4）位于介質基板兩側各一排，用于連接頂層金屬層（1）和底層金屬地（2）；

所述兩個基片集成波導單元（3）和兩端的微帶饋電線（5）的中心線在一條直線上，整個濾波器結構是一個軸對稱結構。

2.根據權利要求1所述基片集成波導互補開口諧振環和帶狀線結構的雙帶濾波器，其特征在于：所述兩個基片集成波導單元（3）的間距為L1，影響兩者耦合系數，L1為2mm，用于滿足設計要求的耦合系數。

3.根據權利要求1所述基片集成波導互補開口諧振環和帶狀線結構的雙帶濾波器，其特征在于：所述諧振器結構（6）具有一個由折疊帶狀線尺寸控制的傳輸零點和只由開口諧振環尺寸控制的諧振點，具體尺寸如下：每個開口諧振環（6a）的長度L2為5mm，縫隙寬度W1為1mm，開口諧振環的開口寬度W2為1mm，折疊帶狀線（6b）的折疊段長度L3為0.3mm，折疊段寬度W5為5mm，線寬W3為1mm，位于水平方向的兩個開口諧振環的間隙寬度W4為0.3mm。

4.根據權利要求1所述基片集成波導互補開口諧振環和帶狀線結構的雙帶濾波器，其特征在于：所述微帶饋電線（5）包含一段50Ω饋電線（5a）和一段錐形漸變微帶線（5b），錐形漸變微帶線（5b）一端與基片集成波導單元（3）相連接，另一端與輸入、輸出的50Ω饋電線（5a）相連接，用于實現阻抗匹配。

5.根據權利要求4所述基片集成波導互補開口諧振環和帶狀線結構的雙帶濾波器，其特征在于：所述微帶饋電線（5）的50Ω饋電線（5a）寬度為1.09mm，錐形漸變微帶線（5b）與基片波導集成單元（3）相連接邊緣寬度為6mm，用于滿足設計要求的外部品質因數。

6.根據權利要求1所述基片集成波導互補開口諧振環和帶狀線結構的雙帶濾波器，其特征在于：所述金屬通孔（4）的直徑d為0.7mm，相鄰兩個金屬通孔的圓心距s為0.9mm。

7.根據權利要求1所述基片集成波導互補開口諧振環和帶狀線結構的雙帶濾波器，其特征在于：所述介質基板為Rogers4003，厚度為0.508mm。