[发明专利]基片集成波导滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及微波毫米波技术领域，具体涉及一种基片集成波导滤波器。

背景技术

滤波器是通信系统中的最基本的基本电路之一，其性能直接关系到整个系统的性能。传统的滤波器一般分为平面微带或带状线结构滤波器和金属波导结构滤波器。平面微带或带状线结构滤波器虽易于集成，但辐射损耗大、Q值低。金属波导结构滤波器虽然具有损耗低、Q值高、选择性好等特点，但是体积大、加工调试复杂，不利于与有源电路基板集成。基于基片集成波导技术的滤波器既保留了平面微带或带状线滤波器的易于集成和加工方便等优势，又兼具金属波导滤波器损耗低、Q值高、选择性好的特点，目前受到了广泛的关注。

为了适应现代通信系统对滤波器的体积和选择性提出的更高要求，传统的基片集成波导滤波器结构的设计一般通过增加谐振器级数的方式来获得更多的传输零点以提高带外选择性，但受限于基片集成波导谐振腔较大的占用面积，随着谐振腔数目的增加，不但滤波器的体积会增大，其损耗也会随之增高，从而对通信系统的选择性、噪声系数、增益和灵敏度等指标造成直接影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种选择性高、体积小、损耗低的基片集成波导滤波器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该基片集成波导滤波器，包括从上到下依次层叠设置的第一金属层、第一介质基板、第二介质基板、第二金属层、金属化通孔阵列，所述第一金属层上设置有共面波导输入端与共面波导输出端，所述金属化通孔阵列贯穿第一介质基板、第二介质基板并且与第一金属层、第二金属层共同围成第一谐振腔和第二谐振腔，所述第一谐振腔与第二谐振腔通过感性耦合窗相互耦合，所述第一介质基板与第二介质基板之间设置有第一带状耦合单元与第二带状耦合单元，第一带状耦合单元位于第一谐振腔内并且通过设置在第一介质基板上的第一金属通孔与共面波导输入端相连，第二带状耦合单元位于第二谐振腔内并且通过设置在第一介质基板上的第二金属通孔与共面波导输出端相连。

进一步的是，在第二介质基板朝向第一介质基板的表面印刷长方形金属导线形成所述的第一带状耦合单元与第二带状耦合单元。

进一步的是，所述金第一金属层、第二金属层、第一带状耦合单元、第二带状耦合单元采用金或银制作而成。

进一步的是，所述第一介质基板、第二介质基板采用介电常数在1-20范围内的微波介质陶瓷制作而成。

本发明的有益效果：本发明所述基片集成波导滤波器利用LTCC技术将带状耦合单元集成于基片集成波导滤波器的谐振腔内部，无需增加谐振腔的数目，即可增添一条信号的传输通道，从而可在阻带内获得一个传输零点，提高了滤波器的选择性，同时传输零点位置可以通过调整带状耦合单元的谐振频率进行灵活控制，满足不同频段的使用需求，而且由于不需要较多的谐振腔级数，具有体积小、重量轻，损耗低、结构简单的特点。

附图说明

图1是本发明基片集成波导滤波器的三维结构示意图；

图2是本发明基片集成波导滤波器的耦合拓扑图，其中R1代表第一谐振腔，R2代表第二谐振腔，S1代表第一带状耦合单元，S2代表第二带状耦合单元；

图3本发明基片集成波导滤波器与传统的基片集成波导滤波器的传输特性对比图；

图中标记说明：第一金属层1、第一介质基板2、第二介质基板3、第二金属层4、金属化通孔阵列5、共面波导输入端6、共面波导输出端7、第一谐振腔8、第二谐振腔9、感性耦合窗10、第一带状耦合单元11、第二带状耦合单元12、第一金属通孔13、第二金属通孔14。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。