[发明专利]一种加载五字形缺陷地结构的基片集成波导带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基片集成波导带通滤波器，具体涉及一种加载五字形缺陷地结构的基片集成波导带通滤波器，属于无线通信领域。

背景技术

基片集成波导，又称为介质集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)，是近年来提出的一种新形波导结构，它是一种在介质基片上实现类似于金属矩形波导传输特性的导波结构，由于该结构具有低辐射、低插损、小形化、易于集成等优点，成为研究的热点，也被广泛应用于滤波器的设计。借助于印刷电路工艺，基于介质集成波导的滤波器的低成本批量生产称为可能。但是，普通的基片集成波导带通滤波器的带宽普遍较窄，一般不到10％，无法满足移动通信系统的更高要求。而且，现有的SIW滤波器的工作频率普遍较高，这类滤波器的工作频段从5GHz左右起步，最高达到F波段(90～140GHz)，很少关注低频段，而移动通信系统的工作频段普遍较低，这就制约了其在移动通信系统中的发展。

发明内容

本发明为解决现有的SIW滤波器的工作频率普遍较高，不适用于工作频段较低的移动通信系统的问题，进而提出一种加载五字形缺陷地结构的基片集成波导带通滤波器。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括第一金属印刷层、介质基板、第二金属印刷层和两个平衡微带线，第一金属印刷层、介质基板、第二金属印刷层均为长方形薄板，第一金属印刷层、介质基板、第二金属印刷层由上至下依次设置，第一金属印刷层印刷在介质基板的上表面上，第二金属印刷层印刷在介质基板下表面的中部，两个平衡微带线印刷在介质基板的下表面上，且两个平衡微带线位于第二金属印刷层的两端，每个平衡微带线的一端与第一金属印刷层相对应一端的中部连接，每个平衡微带线的另一端与介质基板相对应一端的中部连接，第一金属印刷层上表面的中部设有五个五字形缺陷地结构，第二金属印刷层下表面的两侧边缘分别各设有一排金属化过孔，且每个金属化过孔依次穿过第二金属印刷层、介质基板、第一金属印刷层。

本发明的有益效果是：仿真结果表明，本发明的通带为1.77～2.83GHz，相对带宽为46.1％。根据仿真结果，制作了滤波器实物，测试结果显示，滤波器的带宽为1.80～2.81GHz，相对带宽达到43.8％。仿真与实验结果表明，本发明所设计的滤波器工作频带覆盖1.8～2.8GHz，相对带宽能达到43.5％以上，带内插损低于2dB，带外抑制达到了30dB以上。该滤波器为印刷型结构，具有剖面低、重量轻、易于集成，具有带宽较宽的特点，可以广泛应用在第四代移动通信系统中。

附图说明

图1是本发明的主视图，图2是图1的俯视图，图3是图1的仰视图，图4是本发明的S参数仿真结果示意图，图5是本发明的S参数测试结果示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种加载五字形缺陷地结构的基片集成波导带通滤波器包括第一金属印刷层1、介质基板2、第二金属印刷层3和两个平衡微带线4，第一金属印刷层1、介质基板2、第二金属印刷层3均为长方形薄板，第一金属印刷层1、介质基板2、第二金属印刷层3由上至下依次设置，第一金属印刷层1印刷在介质基板2的上表面上，第二金属印刷层3印刷在介质基板2下表面的中部，两个平衡微带线4印刷在介质基板2的下表面上，且两个平衡微带线4位于第二金属印刷层3的两端，每个平衡微带线4的一端与第一金属印刷层3相对应一端的中部连接，每个平衡微带线4的另一端与介质基板2相对应一端的中部连接，第一金属印刷层1上表面的中部设有五个五字形缺陷地结构6，第二金属印刷层3下表面的两侧边缘分别各设有一排金属化过孔5，且每个金属化过孔5依次穿过第二金属印刷层3、介质基板2、第一金属印刷层1。

本实施方式中介质基板2的两端均与同轴接头连接，每个平衡微带线4也与相对应的一个同轴接头连接。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种加载I形缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器的每个平衡微带线4由第一长方形段4-1、等腰梯形段4-2和第二长方形段4-3组成，第一长方形段4-1的一端与第二金属印刷层3相对应的一端中部连接，第一长方形段4-1的另一端与等腰梯形段4-2的底边连接，等腰梯形段4-2的顶边与第二长方形段4-3的一端连接，第二长方形段4-3的另一端与介质基板1下表面相对应的一端中部连接。

本实施方式的技术效果是：如此设置，可以使得电流沿着具有梯形渐变形式的馈线流动，从而减小反射，提高阻抗匹配效果。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。