一種帶通濾波器制造技術

本發明專利技術公開了一種帶通濾波器，涉及濾波器技術領域，本發明專利技術帶通濾波器包括上金屬層、介質基板和下金屬層，上金屬層和下金屬層包夾介質基板形成單層基片集成波導腔體結構，其中，上金屬層、介質基板和下金屬層上均設有多個正對的通孔形成兩個1/4模基片集成波導諧振腔，以兩個1/4模基片集成波導諧振腔共邊的通孔作為兩個1/4模基片集成波導諧振腔的耦合窗口，在上金屬層兩個1/4模基片集成波導諧振腔的耦合窗口頂部設置有兩個相鄰的微帶諧振器，兩個1/4模基片集成波導諧振腔和兩個微帶諧振器共同實現了四階濾波器響應，但僅占用了兩個1/4模基片集成波導諧振腔的電路面積。本發明專利技術帶通濾波器尺寸小、結構簡單且通帶較寬。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及濾波器，尤其涉及一種帶通濾波器。

技術介紹

1、通常，濾波器在通信系統中扮演著關鍵的角色，通過選擇性地傳遞或抑制信號的頻率成分，實現了信號的頻譜整形、噪聲抑制和失真減小，從而提高了通信系統的傳輸質量和可靠性。基片集成波導(substrate?integratedwaveguide，siw)具有低損耗、高品質因數、低成本和易于集成的優點，其被廣泛應用于各種濾波器的設計中。然而，相比于微帶濾波器，siw濾波器的電路尺寸仍然較大。同時，由于siw具有與波導類似的模式特性，其高次模分布密集，產生的諧波往往距離通帶較近。

2、現有技術中，一些研究者提出了將siw諧振腔與微帶諧振器進行混合實現的帶通濾波器(band-pass?filter，bpf)，能一定程度克服siw濾波器存在的上述的兩個缺點。該帶通濾波器實現了良好的性能，包括裙擺陡峭、損耗低。但該帶通濾波器的尺寸偏大。還有研究將兩個襯底集成波導腔和兩個折疊的四分之一波長微帶線諧振器組合在一起，提出了一種單層帶通濾波器，可實現四階濾波響應。但同樣，其采用的是完整的siw諧振腔，導致其小型化程度不夠。還有研究通過在兩個siw腔之間蝕刻兩個基于微帶的均勻阻抗諧振器(uniform?impedance?resonators，uirs)實現了具有寬阻帶特性的帶通濾波器。uirs和siw腔的交錯的高次模頻率有助于抑制兩種諧振結構的諧波。但該濾波器仍然存在電路尺寸偏大的問題。還有研究提出了一種具有高選擇性的新型濾波器，其使用混合多層半模基片集成波導(half-mode?substrate?integratedwaveguide，hmsiw)。雖然，濾波器的電路尺寸減小了，但濾波器的結構較復雜，且雙層結構帶來了濾波器的體積增大的問題，這些缺點都會限制濾波器的應用場合。還有研究提出了一種具有高選擇性和寬阻帶的小型化多層四分之一模基板集成波導(quarter-mode?substrate?integratedwaveguide，qmsiw)濾波器。qmsiw的采用大大減少濾波器的電路尺寸，但雙層結構仍然使其結構變得復雜，且加工難度增加。

3、綜上，目前的傳統帶通濾波器存在尺寸較大、結構復雜的問題，限制了帶通濾波器的應用場合。

技術實現思路

1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種帶通濾波器。

2、本專利技術采用下述技術方案：

3、本專利技術提供了一種帶通濾波器，包括：上金屬層、介質基板和下金屬層；所述上金屬層和所述下金屬層包夾所述介質基板形成單層基片集成波導腔體結構；

4、在所述上金屬層、所述介質基板和所述下金屬層上均設有多個正對的通孔形成兩個1/4模基片集成波導諧振腔；以兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔共邊的通孔作為兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔的耦合窗口；

5、在所述上金屬層兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔兩側分別設置有共面波導傳輸線作為激勵端口；

6、在所述上金屬層兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔的耦合窗口頂部設置有兩個相鄰的微帶諧振器，兩個所述微帶諧振器基于兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔的耦合窗口對稱設置，且兩個所述微帶諧振器的短路端相鄰；

7、在所述上金屬層、所述介質基板和所述下金屬層上兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔的耦合窗口兩側均設置有一對通孔，作為兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔與兩個所述微帶諧振器的耦合窗口。

8、可選地，兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔工作于te0.5/0.5/0模式；兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔與兩個所述微帶諧振器之間存在磁耦合，兩個所述微帶諧振器之間存在磁耦合，兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔之間存在電耦合。

9、可選地，所述介質基板為zyf300ca-p制的介質基板；所述介質基板相對介電常數為3、損耗正切為0.0018以及厚度為0.762mm。

10、可選地，所述作為激勵端口的共面波導傳輸線為50歐姆的共面波導傳輸線。

11、可選地，兩個所述微帶諧振器其中一個呈無底邊的2型筆段式，另一個呈無底邊的5型筆段式。

12、本專利技術采用的上述至少一個技術方案能夠達到以下有益效果：

13、本專利技術帶通濾波器采用單層基片集成波導腔體結構，采用了兩個qmsiw諧振腔，在qmsiw諧振腔之間的耦合窗口頂部嵌入兩個微帶諧振器，兩個qmsiw諧振腔和兩個微帶諧振器共同實現了四階濾波器響應，但僅占用了兩個qmsiw諧振腔的電路面積。本專利技術帶通濾波器尺寸小、結構簡單且通帶較寬，保證了濾波器的高選擇性，提高了對各種應用場合下的適用性。

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【技術保護點】

1.一種帶通濾波器，其特征在于，包括：上金屬層、介質基板和下金屬層；所述上金屬層和所述下金屬層包夾所述介質基板形成單層基片集成波導腔體結構；

2.如權利要求1所述的帶通濾波器，其特征在于，兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔工作于TE0.5/0.5/0模式；兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔與兩個所述微帶諧振器之間存在磁耦合，兩個所述微帶諧振器之間存在磁耦合，兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔之間存在電耦合。

3.如權利要求1所述的帶通濾波器，其特征在于，所述介質基板為ZYF300CA-P制的介質基板；所述介質基板相對介電常數為3、損耗正切為0.0018以及厚度為0.762mm。

4.如權利要求1所述的帶通濾波器，其特征在于，所述作為激勵端口的共面波導傳輸線為50歐姆的共面波導傳輸線。

5.如權利要求1所述的帶通濾波器，其特征在于，兩個所述微帶諧振器其中一個呈無底邊的2型筆段式，另一個呈無底邊的5型筆段式。

【技術特征摘要】

1.一種帶通濾波器，其特征在于，包括：上金屬層、介質基板和下金屬層；所述上金屬層和所述下金屬層包夾所述介質基板形成單層基片集成波導腔體結構；

2.如權利要求1所述的帶通濾波器，其特征在于，兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔工作于te0.5/0.5/0模式；兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔與兩個所述微帶諧振器之間存在磁耦合，兩個所述微帶諧振器之間存在磁耦合，兩個所述1/4模基片集成波導諧振腔之間存在電耦合。

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【專利技術屬性】
技術研發人員：李聯鑫，韋富鵬，廖桂清，余偉俊，何科友，嚴小黑，
申請(專利權)人：廣西民族師范學院，
類型：發明
國別省市：