[發明專利]一種基于TSV的折疊化六階基片集成波導濾波器

在審

• 申請號: 202110264296.8
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113113744A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 王鳳娟;彭權;余寧梅;楊媛;朱樟明;尹湘坤
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H01P1/212
• 分類號: H01P1/212;H01P1/208
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種基于TSV的折疊化六階基片集成波導濾波器，包括上層RDL結構、下層RDL結構，上層RDL結構、下層RDL結構之間采用TSV排布，上層RDL結構一側連接輸入段和輸出段；TSV形成依次耦合的第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔、第四諧振腔、第五諧振腔、第六諧振，且第二諧振腔、第五諧振腔形成耦合結構，第一諧振腔與第六諧振形成耦合結構；輸入段與第一諧振腔之間形成耦合結構，輸出段與第六諧振腔之間形成耦合結構。通過增加兩個有限傳輸零點來提高濾波器的帶外抑制性能，并通過利用TSV的優良電學特性，實現了在太赫茲領域內同時具有良好的帶內特性和帶外特性的基片集成波導濾波器。

技術領域

本發明屬于濾波器技術領域，涉及一種基于TSV的折疊化六階基片集成波導濾波器。

背景技術

隨著時代的變遷，通信技術不斷發展，射頻前端系統不斷朝著微型化，輕量化，低成本化和高可靠性不斷發展。微波無源濾波器在射頻前端起著重要作用，其性能直接影響射頻前端系統好壞。在高頻段時，一般傳統濾波器體積大，不利于追求系統小型化。而基片集成波導濾波器(Substrate Integrated Waveguide,SIW)不僅插入損耗低，性能較好，并且有高品質因數，而且重量輕，體積較小，易于集成。

同時，微電子器件的尺寸按照摩爾定律持續減小，集成電路的集成度越來越大，芯片的特征尺寸逐漸達到理論物理極限。現有的基片集成波導濾波器帶外抑制性能較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于TSV的折疊化六階基片集成波導濾波器，解決了現有技術中存在的濾波器的帶外抑制性能低問題。

本發明所采用的技術方案是，一種基于TSV的折疊化六階基片集成波導濾波器，包括上層RDL結構、下層RDL結構，上層RDL結構、下層RDL結構之間采用TSV排布，上層RDL結構一側連接輸入段和輸出段；TSV形成依次耦合的第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔、第四諧振腔、第五諧振腔、第六諧振，且第二諧振腔、第五諧振腔形成耦合結構，第一諧振腔與第六諧振形成耦合結構；輸入段與第一諧振腔之間形成耦合結構，輸出段與第六諧振腔之間形成耦合結構。

本發明的特點還在于：

除第二諧振腔與第五諧振腔之間采用電容負耦合結構外，其余相鄰兩個諧振腔之間采用電感正耦合結構。

輸入段與第一諧振腔之間的耦合結構和第六諧振腔與輸出段之間的耦合結構相同，采用微帶線和共面波導結合的方式實現饋電。

第一諧振腔與第二諧振腔窗口間距、第二諧振腔與第三諧振腔窗口間距、第三諧振腔與第四諧振腔窗口間距依次減小，第一諧振腔與第六諧振腔窗口間距、第二諧振腔與第五諧振腔窗口間距均為零。

上層RDL結構上設置有四個共面波導槽缺口、第一S型槽缺口，下層RDL結構上設置有第二S型槽缺口，第一S型槽缺口與第二S型槽缺口彎曲方向相反。

本發明的有益效果是：

本發明一種基于TSV的折疊化六階基片集成波導濾波器，通過增加兩個有限傳輸零點來提高濾波器的帶外抑制性能，并通過利用TSV的優良電學特性，實現了在太赫茲領域內同時具有良好的帶內特性和帶外特性的基片集成波導濾波器。該濾波器實現了通帶頻率364.5GHz～396.0GHz,帶內最大插入損耗1.9dB,帶內最大回波損耗13.55dB。并且在低于355.5GHz和高于420.1GHz的頻率下，該濾波器回波損耗已經高于35dB。相比于現有的基片集成波導濾波器，降低了插入損耗，提高了回波損耗。

附圖說明

圖1是本發明一種基于TSV的折疊化六階基片集成波導濾波器的結構示意圖；

圖2是本發明一種基于TSV的折疊化六階基片集成波導濾波器的立體圖。