[發明專利]一種具備超大頻率比的緊湊型雙頻帶通濾波器

有效

• 申請號: 202110019738.2
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112635942B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 鄭少勇;唐偉晟
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01P1/208
• 分類號: H01P1/208;H01P1/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

本發明公開了一種具備超大頻率比的緊湊型雙頻帶通濾波器，包括介質基板、金屬蓋板和金屬腔體，介質基板的上表面設有微波帶通濾波器，下表面設有金屬地層，金屬地層上開有第一矩形縫隙和第二矩形縫隙，金屬蓋板上開有第一矩形挖空槽和第二矩形挖空槽，金屬腔體的內部部分挖空形成毫米波諧振器；金屬蓋板貼合在金屬腔體上，介質基板以其下表面貼合在金屬蓋板上。本發明頻帶通濾波器能夠同時支持微波和毫米波，具有結構緊湊，選擇性高，帶外抑制好，頻率比大的優點，且其工作頻率契合第五代無線通信系統標準，因此適合應用于第五代無線通信系統。本發明廣泛應用于無線通信技術領域。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其是一種具備超大頻率比的緊湊型雙頻帶通濾波器。

背景技術

無線通信系統中使用微波頻段和毫米波頻段信號，其中微波頻段具有傳輸距離遠、覆蓋范圍廣等優點，以及有頻譜資源少、傳輸速率低等缺點，而毫米波頻段具有頻譜資源多、傳輸速率高等優點，以及有傳輸距離和覆蓋范圍有限等缺點，因此同時使用微波頻段和毫米波頻段進行通信能夠取得它們的互補作用，這就是微波頻段和毫米波頻段協同工作的概念。無論是使用微波頻段還是毫米波頻段，都需要用到帶通濾波器這一關鍵元件，但如果分別為微波頻段和毫米波頻段各自配備帶通濾波器，則會增加系統復雜度，從而增加使用成本、工作不穩定性以及占用空間等。

現有技術主要是通過并聯不同工作頻率的濾波器，并分別兩個濾波器上加載調諧單元，或者是利用多模諧振器的不同工作模式，并在特定位置加載調諧單元等實現頻率可重構的雙頻帶通濾波器，但是受到諧波干擾和尺寸匹配等限制，難以實現超過3的頻率比，而目前5G通信系統所使用的微波頻段一般低于6GHz，毫米波頻段一般高于24GHz，其頻率比通常遠大于5，因此現有技術不能很好地滿足5G通信系統或者更先進通信系統的要求。

發明內容

針對上述至少一個技術問題，本發明的目的在于提供一種具備超大頻率比的緊湊型雙頻帶通濾波器。

實施例中的具備超大頻率比的緊湊型雙頻帶通濾波器包括：

介質基板；所述介質基板的上表面設有微波帶通濾波器，所述微波帶通濾波器以微帶工藝固定在所述介質基板上，所述介質基板的下表面設有金屬地層，所述金屬地層上開有第一矩形縫隙和第二矩形縫隙；

金屬蓋板；所述金屬蓋板上開有第一矩形挖空槽和第二矩形挖空槽，所述第一矩形挖空槽的尺寸和位置與所述第一矩形縫隙對應，所述第二矩形挖空槽的尺寸和位置與所述第二矩形縫隙對應；

金屬腔體；所述金屬腔體的內部部分挖空形成毫米波諧振器；

所述金屬蓋板貼合在所述金屬腔體上以封閉所述金屬腔體，所述介質基板以其下表面貼合在所述金屬蓋板上。

進一步地，所述微波帶通濾波器為超寬阻帶微帶二階帶通濾波器。

進一步地，所述超寬阻帶微帶二階帶通濾波器包括第一階躍阻抗諧振器和第二階躍阻抗諧振器，所述第一階躍阻抗諧振器與所述第二階躍阻抗諧振器之間存在電耦合。

進一步地，所述第一階躍阻抗諧振器包括第一低阻抗匹配線、第一高阻抗匹配線、第一50歐姆微帶線和第一金屬化過孔，所述第一低阻抗匹配線的末端開路，所述第一低阻抗匹配線與所述第一高阻抗匹配線的一端連接，所述第一高阻抗匹配線的另一端與所述第一50歐姆微帶線連接，所述第一金屬化過孔穿透所述介質基板連接所述第一高阻抗匹配線與所述金屬地層。

進一步地，所述第二階躍阻抗諧振器包括第二低阻抗匹配線、第二高阻抗匹配線、第二50歐姆微帶線和第二金屬化過孔，所述第二低阻抗匹配線的末端開路，所述第二低阻抗匹配線與所述第二高阻抗匹配線的一端連接，所述第二高阻抗匹配線的另一端與所述第二50歐姆微帶線連接，所述第二金屬化過孔穿透所述介質基板連接所述第二高阻抗匹配線與所述金屬地層。