[發明專利]一種加載方形開口諧振環的雙層基片集成波導帶通濾波器

在審

• 申請號: 201810424484.0
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108808191A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 徐娟;楊君;趙建平;趙敏;許林青;張士順
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: H01P1/208
• 分類號: H01P1/208
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種加載方形開口諧振環的雙層基片集成波導帶通濾波器。該濾波器包括四個諧振腔和四個方形開口諧振環：四個諧振腔分別位于兩層介質層上，兩層介質層表面分別貼有金屬貼片，輸入端連接微帶線，通過共面波導漸變線連接上層介質層表面的矩形貼邊，兩層介質層中間共用金屬地板，金屬地板上刻蝕圓形通孔，下層介質層表面的矩形貼片通過共面波導漸變線連接過渡為微帶線連接輸出端；矩形貼片四側邊線均設有金屬通孔；四個方形開口諧振環設置于兩層介質層表面的金屬貼片上。該濾波器具有體積小、重量輕的優點，且保證了較好的帶外抑制，通帶內回波損耗較小。

一技術領域

本發明涉及微波濾波器技術領域，特別是一種加載方形開口諧振環的雙層基片集成波導帶通濾波器。

二背景技術

微波毫米波集成電路技術是世界各國大力發展的無線通信技術，實現系統的多功能混合，減小系統體檢和重量，在衛星通信、個人移動通信等領域有很大的應用價值。隨著無線通信技術的高速發展，提出一些具有功率容量大，品質因數高，低損耗，易加工等優點的新型技術變得十分重要，基片集成波導SIW技術應運而生。

基片集成波導濾波器與傳統矩形波導濾波器相比，實現形式更加豐富，結構更加靈活，易加工且易于與其他電路元器件結合，適合微波毫米波電路的集成和制作。由于SIW濾波器大多是平面結構，在頻率較低時，結構尺寸相對較大。

為了減少器件的尺寸，提出了雙層基片集成波導的概念，尺寸雖減少了但還能實現整個基片集成波導的功能，基片集成波導帶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，不容易控制和調節，因此引入了開口諧振環(F.Falcone,T.Lopetegi,J.D.Bacana,R.Marques,F.martin,and M.Sorolla,“Effective Negative-εStopband Microtrip Lines Based on Complementary Split Ring Resonators,”IEEEMicro.Wireless Compon.Lett.,vol.14,no.6,pp.2075-2084,Jun.2004)。開口諧振環具有高頻率選擇性，但是帶寬較窄，只能實現窄帶帶通特性。

三發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、容易實現的加載方形開口諧振環的雙層基片集成波導帶通濾波器，從而既保證了較好的帶外抑制性能，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：一種加載方形開口諧振環的雙層基片集成波導帶通濾波器，包括由上至下設置的第一介質層、第二介質層，其中第一介質層上表面設置第一金屬貼片，第一介質層、第二介質層之間設置共用金屬地板，第二介質層下表面設置第二金屬貼片；

所述第一介質層的上表面，輸入端連接第一微帶線，第一微帶線通過第一共面波導漸變線連接第一金屬貼片；

所述第二介質層的下表面，第二金屬貼片通過第二共面波導漸變線連接第二微帶線，第二微帶線連接輸出端；

第一金屬貼片、第二金屬貼片的四側邊線均設有金屬通孔，每個金屬通孔從上至下依次貫穿第一金屬貼片、第一介質層、共用金屬地板、第二介質層、第二金屬貼片；

所述第一金屬貼片、共用金屬地板、第二金屬貼片、金屬通孔，在第一介質層形成第一、二諧振腔，在第二介質層形成第三、四諧振腔；第一、三諧振腔位于輸入端、輸出端一側；

第二諧振腔正上方的第一金屬貼片上設有第一、二方形開口諧振環，第一、二方形開口諧振環位于與第一諧振腔相鄰的電場最大處；第四諧振腔正下方的第二金屬貼片上設有第三、四方形開口諧振環，第三、四方形開口諧振環位于與第三諧振腔相鄰的電場最大處。

進一步地，所述第一、三方形開口諧振環設置于輸入端一側且旋轉-45°，第二、四方形開口諧振環設置于輸出端一側且旋轉+45°。