[发明专利]基于衬底集成波导开口谐振环的微波带通滤波器

权利要求书

1.一种基于衬底集成波导开口谐振环的微波带通滤波器，包括：

在介质基板固定两排金属构件，组成衬底集成波导；该衬底集成波导的两端各连有一微带馈线，所述微带馈线和所述衬底集成波导的表面均为金属介质；在所述衬底集成波导的上表面位于所述两排金属构件之间腐蚀出m*n开口谐振环阵列；在所述衬底集成波导的下表面位于两排金属构件之间且对应于每列开口谐振环腐蚀出一排哑铃形面积体或所述哑铃形的变形面积。

2.按照权利要求1所述的微波带通滤波器，其特征在于，

所述介质基板的介电常数为2.2，所述介质基板的厚度为0.508mm±0.020mm；所述微带馈线由双边平行带线和锥形变换组成，所述双边平行带线的线宽为1.65mm±0.15mm，所述双边平行带线的线长为3mm～7mm，所述锥形变换的锥宽为2.45mm±0.15mm，所述锥形变换的锥长为2mm～6mm；两个微带馈线构成的一输入端口和一输出端口之间的距离为38.0±0.2mm。

3.按照权利要求1或2所述的微波带通滤波器，其特征在于，

所述两排金属构件为两排金属柱，所述金属柱的直径小于0.2λ，每排相邻两个金属柱之间的间距不大于两倍所述金属柱的直径，所述两排金属柱之间的排距为0.64λ～0.96λ；所述λ为带通滤波器的工作波长。

4.按照权利要求3所述的微波带通滤波器，其特征在于，

所述衬底集成波导上表面上腐蚀的两行开口谐振环是方形开口谐振环，所述开口谐振环的开槽宽度等于被腐蚀掉的环形，均为0.15mm～0.5mm，所述开口谐振环内部方形的边长为0.5mm～2mm；

或者，所述衬底集成波导上表面上腐蚀的所述开口谐振环是圆形开口谐振环，所述开口谐振环的开槽宽度等于被腐蚀掉的环形，均为0.15mm～0.5mm，所述开口谐振环内部圆形的直径为0.5mm～2mm。

5.按照权利要求1至4任一项所述的微波带通滤波器，其特征在于，

所述开口谐振环阵列的行数m取决于改善带内反射的耦合力度要求，所述开口谐振环阵列的列数n取决于所述带通滤波器上边频和下边频的陡峭度要求，其中，所述开口谐振环中心的行距为2mm～4mm，所述开口谐振环中心的列距为6mm～10mm。

6.按照权利要求3所述的微波带通滤波器，其特征在于，

所述衬底集成波导下表面上腐蚀的哑铃形面积或T形变形面积中，哑铃的铃宽为0.5mm～1mm，铃长为0.9mm～3mm，连杆的杆长为4.2mm～6mm。

7.一种设计基于衬底集成波导开口谐振环的微波带通滤波器的方法，包括：

根据波导模式选定介质基板的特性参数，并确定构成衬底集成波导的金属构件的参数；

根据带通通带的工作频率确定微带馈线的参数；根据带阻滤波器的下边频确定开口谐振环阵列的参量；根据带通滤波器阻带的带宽确定哑铃形面积或所述哑铃形的变形面积参数。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述两排金属构件为两排金属柱；根据波导模式选定介质基板的特性参数，并确定构成衬底集成波导的金属构件的参数，具体包括：

根据确定两种波导模式的截止频率选定介质基板的特性参数，包括介电常数为2.2和所述介质基板的厚度为0.508mm±0.020mm；

根据衬底集成波导等效宽度的理论分析公式确定：所述金属柱的直径小于0.2λ，每排相邻两个金属柱之间的间距不大于两倍所述金属柱的直径，所述两排金属柱之间的排距为0.64λ～0.96λ；所述λ为带通滤波器工作波长。