[发明专利]面向物联网的硅基固支梁可重构SIW带通滤波器

权利要求书

1.一种面向物联网的硅基固支梁可重构SIW带通滤波器，其特征在于：包括SIW带通滤波器和MEMS固支梁结构；

所述SIW带通滤波器包括SIW结构，SIW结构包括作为介质的硅衬底(1)，硅衬底(1)的上表面和下表面均电镀有金属层(5)，所述硅衬底(1)和金属层(5)中穿设有金属通孔一(2)，且相邻金属通孔一(2)中心轴之间的距离小于两倍的金属通孔一(2)直径的长度，位于硅衬底(1)上表面和下表面的金属层(5)相互对称平行；所述SIW结构通过金属通孔二(11)分割成若干个SIW谐振腔(9)，金属通孔二(11)处于两排对称平行的金属通孔一(2)之间，且金属通孔二(11)与金属通孔一(2)结构相同，相邻的SIW谐振腔(9)之间未被金属通孔二(11)占据的部分存在耦合窗口(14)；

将耦合窗口(14)所处位置两端的金属层(5)移除，保留耦合窗口(14)所处位置中部的金属层(5)作为下金属层(12)，且在金属层(5)中移除耦合窗口(14)两端的金属层后分别设置锚区(7)，锚区(7)与硅衬底(1)固定连接；所述MEMS固支梁结构设置于耦合窗口(14)中，所述MEMS固支梁结构包括MEMS固支梁(6)，MEMS固支梁(6)架设在锚区(7)上，位于MEMS固支梁(6)下侧的硅衬底(1)上设有下拉电极(8)，下拉电极(8)位于锚区(7)和下金属层(12)之间，下拉电极(8)包裹有氮化硅层(10)，下金属层(12)上包裹有二氧化硅层(13)；

硅基固支梁可重构SIW带通滤波器中MEMS固支梁(6)依靠锚区(7)的支持悬浮在从金属层(5)延伸出来的硅衬底(1)之上，MEMS固支梁结构的宽度和长度使得MEMS固支梁(6)在受到下拉电极(8)作用下拉到二氧化硅层(13)上时，对SIW谐振腔(9)之间的电容与电感的分布产生影响，而电容与电感的值的改变会使谐振腔(9)的谐振频率发生改变，进而使得带通滤波器的通带中心频率位置发生变化，当MEMS固支梁(6)不被下拉时带通滤波器的工作频带不会受到影响，因此通过控制MEMS固支梁(6)的状态就可以实现带通滤波器的可重构。

2.如权利要求1所述的面向物联网的硅基固支梁可重构SIW带通滤波器，其特征在于：还包括转接结构(3)，转接结构(3)为加载在微带线(4)与SIW带通滤波器之间的转换结构，转接结构(3)一端与微带线(4)连接，转接结构(3)另一端与SIW带通滤波器连接，转接结构(3)与微带线(4)连接的端口与微带线(4)宽度相等，转接结构(3)与SIW带通滤波器连接的端口的宽度采用的是与SIW带通滤波器特征阻抗值相同的微带线的宽度。

3.如权利要求2所述的面向物联网的硅基固支梁可重构SIW带通滤波器，其特征在于：所述转接结构(3)长度为SIW带通滤波器中心频率处的波长的四分之一。

4.如权利要求2所述的面向物联网的硅基固支梁可重构SIW带通滤波器，其特征在于：所述微带线(4)的特征阻抗为50欧姆。

5.如权利要求1所述的面向物联网的硅基固支梁可重构SIW带通滤波器，其特征在于：所述锚区(7)是用多晶硅制作的。