[發(fā)明專利]一種傳輸零點(diǎn)位置獨(dú)立可控的HMSIW濾波器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110496418.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN113224489B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱舫;吳云飛;趙鑫;羅國(guó)清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01P1/212
• 分類號(hào): H01P1/212;H01P1/208
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

本發(fā)明公開了一種傳輸零點(diǎn)位置獨(dú)立可控的HMSIW濾波器，包括第一HMSIW腔體、第二HMSIW腔體、SIW腔體、第一金屬化微擾通孔對(duì)或第一槽線、第二金屬化微擾通孔對(duì)或第二槽線、第一耦合窗、第二耦合窗、第一饋電微帶線、第二饋電微帶線。其利用HMSIW矩形腔體的TE₃₀₁和TE₁₀₂模分別構(gòu)建濾波器的傳輸極點(diǎn)和傳輸零點(diǎn)，通過在HMSIW腔體中引入一對(duì)金屬化通孔或一段槽線可以方便、獨(dú)立地控制傳輸零點(diǎn)的位置，同時(shí)保持濾波器的帶寬，在提高濾波器頻率選擇性和阻帶抑制度的同時(shí)極大地方便了濾波器的設(shè)計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種HMSIW濾波器，尤其涉及一種傳輸零點(diǎn)位置獨(dú)立可控的HMSIW濾波器。

背景技術(shù)

現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)要求濾波器具有尺寸小、插入損耗低、頻率選擇性高和阻帶抑制度高等特點(diǎn)。基片集成波導(dǎo)(SIW)由于其低損耗、低成本、易加工和易集成等優(yōu)點(diǎn)在濾波器設(shè)計(jì)中獲得了廣泛的應(yīng)用。但相較于微帶或共面波導(dǎo)(CPW)濾波器而言，SIW濾波器的尺寸偏大。因此，半模基片集成波導(dǎo)(HMSIW)濾波器應(yīng)運(yùn)而生，能夠獲得將近一半的尺寸縮減。但是，傳統(tǒng)的HMSIW濾波器響應(yīng)中缺乏足夠的傳輸零點(diǎn)，導(dǎo)致濾波器的頻率選擇性和阻帶抑制度不夠。

為了引入傳輸零點(diǎn)，主要存在以下三種方法：第一，在非相鄰諧振器之間或源與負(fù)載之間引入交叉耦合或源-負(fù)載耦合，以構(gòu)造物理上具有一定相位差的多徑耦合，從而在濾波器的通帶附近引入傳輸零點(diǎn)，但傳輸零點(diǎn)的位置受很多參數(shù)的影響，調(diào)控過程十分復(fù)雜；第二，在兩個(gè)相鄰的諧振器之間實(shí)現(xiàn)混合電、磁耦合，構(gòu)建雙重電磁耦合路徑，進(jìn)而引入傳輸零點(diǎn)，且其位置可以通過調(diào)節(jié)電、磁耦合分量的相對(duì)大小進(jìn)行控制，但在此過程中總的耦合系數(shù)大小也發(fā)生了變化，從而影響了濾波器的帶寬；第三，利用同一個(gè)諧振腔中的多個(gè)諧振模式構(gòu)建多個(gè)傳輸極點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)多模濾波器，這種方法雖然也能產(chǎn)生位置可控的傳輸零點(diǎn)，但濾波器的帶寬受到一定的限制。

此外，還有一種產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的方法是利用雙模SIW圓形諧振腔中一個(gè)TM₁₁₀模構(gòu)建傳輸極點(diǎn)，而用另一個(gè)TM₁₁₀模構(gòu)建傳輸零點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)該TM₁₁₀模的諧振頻率可以控制該傳輸零點(diǎn)的位置。但是，SIW全模腔體的使用使得濾波器尺寸偏大，而且傳輸零點(diǎn)只能位于濾波器的上阻帶，限制了濾波器的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種傳輸零點(diǎn)位置獨(dú)立可控的HMSIW濾波器，利用HMSIW矩形腔體的TE₃₀₁和TE₁₀₂模分別構(gòu)建濾波器的傳輸極點(diǎn)和傳輸零點(diǎn)，通過在HMSIW腔體中引入一對(duì)金屬化通孔或一段槽線可以有效控制傳輸零點(diǎn)的位置，同時(shí)保持濾波器的帶寬。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種傳輸零點(diǎn)位置獨(dú)立可控的HMSIW濾波器，包括：兩個(gè)HMSIW腔體、位于兩個(gè)HMSIW腔體之間的SIW腔體；兩個(gè)HMSIW腔體的開路端朝向相反，且兩個(gè)HMSIW腔體的各自與開路端相對(duì)的側(cè)壁為與SIW腔體共用側(cè)壁；

其中，所述兩個(gè)HMSIW腔體與SIW腔體的共用側(cè)壁各自分別開有一耦合窗；所述耦合窗所在位置無金屬化通孔設(shè)置；

所述兩個(gè)HMSIW腔體的開路端各自設(shè)有一饋電微帶線，且饋電微帶線與HMSIW腔體和SIW腔體的共用側(cè)壁垂直的HMSIW濾波器中心線錯(cuò)開設(shè)置；

所述兩個(gè)HMSIW腔體各自分別設(shè)有一傳輸零點(diǎn)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；

所述傳輸零點(diǎn)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)采用一對(duì)金屬化微擾通孔，或一槽線；

所述的一對(duì)金屬化微擾通孔關(guān)于與HMSIW腔體和SIW腔體的共用側(cè)壁垂直的HMSIW濾波器中心線軸對(duì)稱設(shè)置；金屬化微擾通孔與所在HMSIW腔體與SIW腔體的共用側(cè)壁的距離為該HMSIW腔體長(zhǎng)度的三分之二；