[發(fā)明專利]高帶外抑制的多層基片集成波導(dǎo)濾波器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610967359.5
• 申請(qǐng)日: 2016-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN106602190A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程飛;張義林;張敏;徐克興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都九洲迪飛科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01P1/208
• 分類號(hào): H01P1/208
• 代理公司: 成都立信專利事務(wù)所有限公司51100
• 代理人: 馮忠亮

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于微波毫米波無源器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及微波毫米波無源器件中的基片集成波導(dǎo)濾波器。

背景技術(shù)：

濾波器是射頻收發(fā)前端的關(guān)鍵器件之一，廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和通信系統(tǒng)中。近年來，隨著這些系統(tǒng)的小型化和高集成度要求的不斷提高，對(duì)濾波器的性能，如插入損耗、帶外抑制、尺寸大小等，也提出了更高的要求。目前的濾波器主要由微帶、腔體構(gòu)成，微帶濾波器損耗大，功率容量小，而腔體濾波器雖然損耗小，但是體積龐大，重量也重。基片集成波導(dǎo)是一種介于微帶和腔體之間的結(jié)構(gòu)，結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，能同時(shí)滿足較高的功率容量，較小的損耗。但是普通的單層單模的基片集成波導(dǎo)濾波器尺寸較大，帶外抑制水平不高，損耗仍較大。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提出一種尺寸小，插入損耗損耗小，帶外抑制高的高帶外抑制的多層基片集成波導(dǎo)濾波器。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

包括從上到下依次層疊的第一金屬層1、第一介質(zhì)層2、第二金屬層3、第二介質(zhì)層4、第三金屬層5，第一、第二、第三金屬層1、3、5所用的材料是銅或金或銀或錫或是上述兩種金屬構(gòu)成的復(fù)合層（即基層金屬上鍍另一種金屬層），比如銅箔上面可以選擇不鍍金屬或鍍金或鍍銀或鍍錫，或者用銀漿燒結(jié)之后就是純的銀，

第一、第二介質(zhì)層2、4為普通的高頻電路基片或LTCC燒結(jié)成的基片或半導(dǎo)體基片；第一金屬層1包含圓形的第一諧振腔表層11，及與其相連的長(zhǎng)方形的第一輸入輸出饋線13，第一輸入輸出饋線兩側(cè)各有一長(zhǎng)方形的第一耦合槽12，第一耦合槽在第一諧振腔表層腐蝕出來，位于第一輸入輸出饋線13與第一諧振腔表層11的連接處；第一介質(zhì)層2為長(zhǎng)方形，第一金屬化通孔陣列23貫穿第一介質(zhì)層2，圍成圓形，并在第一輸入輸出饋線13的下方開口形成第一耦合窗21，第一微擾通孔22是該圓形直徑上的兩個(gè)通孔，并且到圓心的距離相等，其所在直徑與第一輸入輸出饋線13的夾角是45度；第三金屬層3為長(zhǎng)方形，在其中心位置腐蝕出長(zhǎng)方形的耦合孔31，耦合孔31與兩個(gè)第一微擾通孔22的連線是平行的；第二介質(zhì)層4為長(zhǎng)方形，第二金屬化通孔陣列43貫穿第二介質(zhì)層4，圍成圓形，并在第二輸入輸出饋線53的上方開口形成第二耦合窗41，第二微擾通孔42是該圓形直徑上的兩個(gè)通孔，并且到圓心的距離相等，其所在直徑與第一微擾通孔22所在的直徑是平行的；第三金屬層5包含圓形的第二諧振腔表層51，及與之相連的長(zhǎng)方形的第二輸入輸出饋線53，第二諧振腔表層51與第一諧振腔表層11的半徑相同，第二輸入輸出饋線53與第一輸入輸出饋線13是平行的，第二輸入輸出饋線53兩側(cè)各有一長(zhǎng)方形的第二耦合槽52，第二耦合槽52是在第二諧振腔表層51腐蝕出來的，位于第二輸入輸出饋線53與第二諧振腔表層51的連接處，上述所有圓的圓心和長(zhǎng)方形的耦合孔31的中心在同一垂線上，第一、二金屬化通孔陣列23、43圍成的圓形的直徑小于第一、二諧振腔表層的直徑。

本發(fā)明的技術(shù)方案的原理是：本發(fā)明由兩個(gè)圓形雙模諧振腔構(gòu)成圓形的基片集成波導(dǎo)諧振腔，其中，第一個(gè)雙模諧振腔由第一諧振腔表層11、第一微擾通孔22、第一金屬化通孔陣列23、第三金屬層3構(gòu)成，第二個(gè)雙模諧振腔由第二諧振腔表層51、第二微擾通孔42、第二金屬化通孔陣列43、第三金屬層3構(gòu)成。由于圓形的基片集成波導(dǎo)諧振腔的品質(zhì)因數(shù)較高，所以可以減小濾波器的插入損耗。每個(gè)圓形的諧振腔都是雙模諧振器，一個(gè)諧振腔能產(chǎn)生兩個(gè)正交的諧振模式，第一微擾通孔22和第二微擾通孔42的作用是使這兩個(gè)模式分離出來，即諧振器諧振在兩個(gè)不同的頻率上。第一輸入輸出饋線13與第二輸入輸出饋線53能分別對(duì)這兩個(gè)模式進(jìn)行激勵(lì)，而耦合孔31只允許一個(gè)諧振腔中的一個(gè)模式與另一個(gè)諧振腔中的一個(gè)模式耦合。兩個(gè)諧振腔能產(chǎn)生四個(gè)諧振模式，其中的兩個(gè)用于產(chǎn)生濾波器的傳輸極點(diǎn)，另兩個(gè)諧振模式用于產(chǎn)生濾波器的兩個(gè)傳輸零點(diǎn)。由于產(chǎn)生傳輸極點(diǎn)的諧振模式比產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的諧振模式具有較低的諧振頻率，因此兩個(gè)傳輸零點(diǎn)比通帶的頻率高。而傳輸零點(diǎn)的位置也可以通過改變通孔的位置來控制。濾波器的帶寬由耦合孔31來控制，耦合孔31越大，則耦合的能量越多，帶寬越寬。而第一、第二耦合槽12、52用來控制輸入輸出耦合。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明采用基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，諧振器的品質(zhì)因數(shù)高，具有損耗小的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中雙模諧振腔，一個(gè)腔能產(chǎn)生兩個(gè)諧振模式，能減小濾波器的尺寸，而多層結(jié)構(gòu)的引入，能進(jìn)一步減小濾波器的尺寸，因此本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。由于本發(fā)明在通帶外引入傳輸零點(diǎn)，因此具有很高的帶外抑制水平。

附圖說明：