[發明專利]一種具有固有共模抑制的雙模基片集成波導巴倫濾波器

在審

• 申請號: 202011288459.8
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112510330A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 韓楊昆;孫楠;楊新禹;鄧宏偉
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 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: 石艷紅

本發明公開了一種具有固有共模抑制的雙模基片集成波導巴倫濾波器，包括三層介質基板、SIW諧振腔、微帶?共面波導饋電結構和微帶?探針饋電結構。中間層介質基板的上下表面均印刷有金屬層，其內部設有方形通孔陣列和兩個金屬化微擾通孔；方形通孔陣列設有開口，位于開口正上方的上金屬層上蝕刻有兩條相平行的條狀金屬縫隙，從而形成微帶?共面波導饋電結構；微帶?探針饋電結構用于向SIW諧振腔差分饋電。本發明的差模通帶的中心頻率通過調整諧振腔尺寸參數大小來獲得；差模通帶的帶寬可以通過調整兩個金屬化微擾通孔的位置來改變。本發明利用基片集成波導的固有平衡特性實現寬頻帶內高共模抑制的特性，能實現微波電路系統的集成小型化。

技術領域

本發明涉及巴倫濾波器技術領域，特別是一種具有固有共模抑制的雙模基片集成波導巴倫濾波器。

背景技術

隨著通信領域傳統技術快速發展，頻率低于6GHz的傳統領域頻譜使用日趨飽和。因此有必要進一步開發微波高頻段、毫米波領域的頻譜資源。

基片集成波導技術(SIW)得益于其高品質因數Q_e，其低損耗、低串擾、低成本、易于制造、良好的平面集成等特點與現代通信技術完美結合。同時，由于新興通信技術的應用，相應地，用于頻率選擇和衰減噪聲的微波濾波器也應適應新型技術的要求：高性能、小尺寸、低成本。

另一方面，考慮到目前電磁環境的日益惡化，對環境噪聲和電磁噪聲的抗干擾性成為不可忽視的設計重點。采用有共模(CM)抑制功能的差分電路可以達到以上效果。平衡輸入電路，其因為自身的高共模抑制比，可以有效抵抗環境噪音與電磁干擾。

隨著科技發展，集成封裝技術可以實現器件尺寸微型化、功能集成化。巴倫作為平衡非平衡轉換器，其可以用來實現單端輸入信號到同幅反相差分信號的轉換。巴倫濾波器就是可以同時實現巴倫與濾波器的功能，并且減小干擾，實現了微波元器件的微型化與高集成度。將巴倫與濾波器相結合，同時實現了信號的選擇與信號單端到差分的轉化特性。最終，SIW巴倫濾波器不僅可以減小電路的尺寸，而且簡化了系統架構的設計。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種具有固有共模抑制的雙模基片集成波導巴倫濾波器，該具有固有共模抑制的雙模基片集成波導巴倫濾波器采用微帶-共面波導饋電與微帶-探針結構饋電相結合的饋電方式，構成巴倫，在差模信號的激勵下，可以得到良好的濾波特性。利用基片集成波導矩形腔中的雙模之間的耦合和在源與負載之間引入非諧振結點(NRN)，產生可控傳輸零點和帶有寬頻帶內高共模抑制的高性能平衡濾波器，有效地提高了平衡濾波器的選擇性和共模抑制性能。同時將巴倫與濾波器功能集成，極大程度上減小了電路尺寸，滿足了差分通信系統的實際需求。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種具有固有共模抑制的雙模基片集成波導巴倫濾波器，包括三層介質基板、SIW諧振腔、微帶-共面波導饋電結構和微帶-探針饋電結構。

三層介質基板從上至下依次為第一介質基板、第二介質基板和第三介質基板。第二介質基板為方形板。第一介質基板和第三介質基板均為大小相等的長方形板。第一介質基板和第三介質基板的其中一條長邊與第二介質基板的一條邊長相等且重合放置，并形成疊置端。

第二介質基板的上表面印刷有上金屬層，第二介質基板的下表面印刷有下金屬層。

第二介質基板中設置有方形通孔陣列和兩個金屬化微擾通孔。其中，方形通孔陣列與上金屬層和下金屬層共同構成SIW諧振腔。

背離疊置端的方形通孔陣列設置有開口，位于開口正上方的上金屬層上蝕刻有兩條相平行的條狀金屬縫隙，從而形成微帶-共面波導饋電結構。

兩個金屬化微擾通孔對稱布設在SIW諧振腔內，且分別鄰近方形通孔陣列的開口側和疊置端。

微帶-探針饋電結構設置在疊置端，用于向SIW諧振腔差分饋電。