一种四模基片集成波导宽带滤波器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108493534A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810073208.4(22)申请日2018.01.25(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人吴边夏磊樊炽张楠陈建忠(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人陈宏社王品华(51)Int.Cl.H01P1/207(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种四模基片集成波导宽带滤波器(57)摘要本发明提出了一种四模基片集成波导宽带滤波器，主要解决基片集成波导单腔多模实现滤波器带宽展宽的问题。其包括介质基板，下层金属贴片，上层金属贴片，第一金属化通孔，第二金属化通孔，蚀刻矩形缝隙结构，金属化盲孔及微带馈线。在对角带有第二金属化通孔微扰的基片集成波导双模谐振腔基础之上，通过在上层金属贴片蚀刻矩形缝隙结构实现基模频率升高，并在矩形缝隙结构周围增加四个金属化盲孔实现三次模模式频率降低，从而实现四个模式频率靠近。并通过微带馈电方式实现外部耦合，实现一种四模基片集成波导宽带滤波器的设计。本发明实现滤波器的带宽展宽，同时改善滤波器通带的选择特性，可应用于射频无线通信系统。CN108493534ACN108493534A权利要求书1/1页1.一种四模基片集成波导宽带滤波器，包括介质基板(1)；所述介质基板(1)的形状为矩形，该介质基板(1)的下表面印制有下层金属贴片(2)，上表面印制有正方形的上层金属贴片(3)；所述上层金属贴片(3)位于沿介质基板(1)宽度方向上的两条对边上各连接一个微带馈线(8)，作为滤波器的输入端和输出端；所述上层金属贴片(3)的四周通过被输入端和输出端隔断的多个第一金属化通孔(4)与下层金属贴片(2)连接，形成基片集成波导谐振腔，该上层金属贴片(3)的任意一条对角线靠近顶点的位置各设置一个与下层金属贴片(2)连接的第二金属化通孔(5)，用于实现基片集成波导谐振腔的二次简并模状态；其特征在于，所述上层金属贴片(3)的中间位置蚀刻有矩形缝隙结构(6)，用于提高基片集成波导谐振腔的一次基模谐振频率；所述介质基板(1)的下表面靠近矩形缝隙结构(6)四条边附近，各设置一个金属化盲孔(7)，用于降低基片集成波导谐振腔的三次模谐振频率。2.根据权利要求1所述的一种四模基片集成波导宽带滤波器，其特征在于，所述上层金属贴片(3)，其边长与介质基板(1)的宽度尺寸相等。3.根据权利要求1所述的一种四模基片集成波导宽带滤波器，其特征在于，所述矩形缝隙结构(6)，采用中心与上层金属贴片(3)的中心重合的正方形缝隙结构。4.根据权利要求1所述的一种四模基片集成波导宽带滤波器，其特征在于，所述介质基板(1)，其下表面靠近矩形缝隙结构(6)四条边附近设置的金属化盲孔(7)，位于各金属化盲孔(7)对应的矩形缝隙所在边的中心位置，四个金属化盲孔(7)的尺寸相同，且距离对应的矩形缝隙所在边的尺寸相等。5.根据权利要求1所述的一种四模基片集成波导宽带滤波器，其特征在于，所述微带馈线(8)，位于上层金属贴片(3)对应边的中间位置。2CN108493534A说明书1/3页一种四模基片集成波导宽带滤波器技术领域[0001]本发明属于微波技术领域，涉及一种基片集成波导滤波器，具体涉及一种四模基片集成波导宽带滤波器，可用于无线通信系统射频前端。背景技术[0002]在现代微波无线通信系统中，滤波器和双工器等无源器件有着十分重要的作用。传统的微波毫米波滤波器通常采用波导或微带传输线结构，但是它们自身有着难以克服的缺点。对于微带或带状线等平面结构滤波器，它们虽然具有体积小，重量轻，易于与板级电路集成的优点，但存在功率容量低，损耗大，以及半开放结构带来电磁兼容问题的缺点；而对于金属波导类滤波器，虽然能够实现高功率容量，低插入损耗，性能优异，但是加工成本较高，且体积庞大不适合与现代微波平面电路集成。基片集成波导通过周期性金属通孔实现了类波导结构，既继承了传统波导器件高品质因数和大功率容量等优良特性，还保留了一般平面传输线滤波器易于加工、造价低和容易集成的优点，被广泛应用于设计各种微波与毫米波器件。[0003]采用简并模式的双模谐振腔理论来设计微波滤波器是近年来研究的热点，通过在谐振腔中加入微扰单元使谐振腔的一对简并模式分离，从而实现双模滤波器的设计。它可以有效地减小滤波器的尺寸，并且具有良好的频率选择性。使用双模谐振腔设计带通滤波器，须通过多级双模谐振腔级联实现滤波器带宽展宽，势必会增大滤波器整体的体积。多模谐振器在不增加级数的情况下设计带通滤波器，用更少的谐振单元实现相同的指标，从而满足现代通信终端的小型化需求，多模谐振器受到国内外众