[发明专利]基于堆叠式介质集成波导的小型化双频带通滤波器

说明书

本发明公开了基于堆叠式介质集成波导的小型化双频带通滤波器，它包括上、中、下三个堆叠的介质集成波导谐振器。上、下介质集成波导谐振器结构相同、反向放置，两者关于滤波器的中心对称，并通过中介质集成波导谐振器互相耦合能量。本发明相对于微带线等具有更高的Q值和更高的功率承载能力，具有较小的通带插入损耗，较大的回波损耗，陡峭的边缘选择特性和较大的通带间隔离度，实现了小型化的优化目的，且加工测试方便、结构简单、成本低。

技术领域

本发明涉及双频带通滤波器，特别是涉及基于堆叠式介质集成波导的小型化双频带通滤波器。

背景技术

滤波器是现代通信系统中不可或缺的重要组成部分之一，其性能好坏对通信系统的通信质量起到了决定性的影响。随着通信技术的发展，能有效提高通信质量和通信效率的多标准、多频率通信手段也受到了越来越多的关注。多标准并存的移动通信格局要求通信设备能同时支持两个甚至更多的通信制式同时工作。因此，能够支持双频通信的双频带通滤波器在近年来受到了很多研究学者的重视。采用传统方法设计的双频带通滤波器具有体积大、插损大、Q值低、通带之间隔离度差、选择性能差、功率容量低等缺点，难以较好地满足现代通信对设备和器件的严格要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种Q值高、通带插入损耗小、尺寸小的基于堆叠式介质集成波导的小型化双频带通滤波器。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的基于堆叠式介质集成波导的小型化双频带通滤波器，包括上、中、下三个堆叠的介质集成波导谐振器；上、下介质集成波导谐振器结构相同，两者反向放置，关于滤波器的中心对称，并通过中介质集成波导谐振器互相耦合能量；上、下介质集成波导谐振器均包括介质基板和设于介质基板上下表面的金属层与金属接地层，金属层包括位于中间的金属贴片，金属贴片的一边通过介质集成波导与微带线的转换结构连接微带线，介质基板中贯穿设有一圈连接金属贴片与金属接地层的金属化过孔，金属贴片、金属化过孔和金属接地层共同围成介质集成波导谐振腔，金属接地层上设有耦合缝隙；中介质集成波导谐振器包括中介质基板和设于中介质基板上下表面的第一中金属层与第二中金属层，中介质基板中贯穿设有一圈中金属化过孔，第一中金属层、中金属化过孔和第二中金属层共同围成中介质集成波导谐振腔，第一中金属层上设有第一中耦合缝隙，第二中金属层上设有第二中耦合缝隙，且第一中耦合缝隙与第二中耦合缝隙关于滤波器的中心对称；上介质集成波导谐振器中的耦合缝隙与中介质集成波导谐振器中的第一中耦合缝隙位置正对，中介质集成波导谐振器中的第二中耦合缝隙与下介质集成波导谐振器中的耦合缝隙位置正对。

进一步，所述介质集成波导与微带线的转换结构为微带线导带与金属贴片之间的缝隙。

进一步，所述微带线导带与金属贴片之间缝隙的宽度ws为0.2mm，缝隙的长度ls为4.9mm。

进一步，所述金属贴片的形状为矩形。

进一步，所述耦合缝隙、第一中耦合缝隙和第二中耦合缝隙的形状均为矩形。

进一步，所述耦合缝隙、第一中耦合缝隙和第二中耦合缝隙的宽度wc均为0.5mm，长度lc均为2.8mm。

进一步，所述介质基板和中介质基板的相对介电常数均为2.2，厚度均为0.254mm，正切损耗角均为0.0009。

进一步，所述微带线的线宽w0为0.75mm，金属化过孔和中金属化过孔的直径R均为0.6mm，间距d均为1mm，介质集成波导谐振腔和中介质集成波导谐振腔的长度l均为20mm，宽度w均为15mm。

有益效果：本发明具有以下的有益效果：