[发明专利]微波器件结构及其实现方法

说明书

一种实现高次模抑制的微波器件结构及其实现方法，该结构包括基片集成波导和微带线(21)，能够在具有过孔边界和开放边界的基片集成波导中抑制高次模，且对主模的传输没有较大影响。该结构可在基片集成波导滤波器中实现优异的止带性能。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及微波器件结构及其实现方法。

背景技术

普通波导的体积大，不易于集成。基片集成波导(Substrate IntegratedWaveguide，简称SIW)是一种新的微波传输线形式。基片集成波导在介质基片上用相邻很近的金属化通孔，与上下金属面一起构成类似于普通波导的结构。基片集成波导是介于微带与介质填充波导之间的一种传输线，体积小，易于集成，功率容量高，损耗小，成本低。基片集成波导兼顾波导和微带传输线的优点，可实现高性能微波毫米波平面电路。

将SIW从中心面切割成两部分，就形成两个半模基片集成波导(Half-ModeSubstrate integrated waveguide，简称HMSIW)。HMSIW的结构继承了SIW的传播特性。HMSIW与普通SIW相比，尺寸仅有其一半，但性能与其相当。四分之一模基片集成波导(Quarter Mode Substrate Integrated Waveguide，简称QMSIW)在HMSIW基础上，进行第二次分割，得到四分之一模结构的场，与原有场型具有相同的谐振特性。

在SIW中存在各种TE_mnp模的电磁波，所谓TE_mnp模，即Transverse Electric mode，其中m和n分别代表沿x方向和y方向分布的半波个数，p代表沿传播方向z方向分布的半波的个数。TE₁₀₁模是SIW中的主模，其截止频率最低。但是也会同时存在很多其他模的TE波如TE₂₀₁模、TE₁₀₂模、TE₂₀₂模、TE₃₀₁模、TE₁₀₃模等。这些TE波会降低SIW滤波器的特性，其中，TE₂₀₂模的影响最大，必须对其传播加以抑制以改善滤波器的性能。因此，如何设计出能够简单灵活地抑制TE₂₀₂模的SIW，是个值得研究的课题。

发明内容

根据本发明的实施例，希望提供一种微波器件结构及其实现方法，该结构能够在具有过孔边界和开放边界的基片集成波导中抑制高次模的电磁波，且优选地对主模的传输没有影响；当该结构应用在如基片集成波导滤波器等微波器件中时，可实现高性能指标的微波器件。

根据本发明的一个方面的实施例，提供了一种微波器件结构，包括基片集成波导和微带线，该基片集成波导包括无金属通孔的开放边界以及具有金属通孔的过孔边界，微带线的第一端接地，微带线的第二端与基片集成波导的开放边界相连，微带线长度约为其中k＝0，1，2，3，...，L是谐振频率为基片集成波导的主模时的微带线的波长。

根据本发明另一个方面的实施例，提供了一种抑制高次模的方法，包括：

提供基片集成波导和微带线，其中该基片集成波导包括无金属通孔的开放边界以及具有金属通孔的过孔边界，微带线长度约为其中k＝0，1，2，3，...，L是谐振频率为基片集成波导的主模时的微带线的波长，该方法包括：

将微带线的第一端接地，以及将微带线的第二端与基片集成波导的开放边界相连。

根据本发明另一方面的实施例，提供了一种通信系统中的网络设备或终端设备，该网络设备或终端设备包括如前所述的微波器件结构。

根据本发明公开的实施例的微波器件结构能够在基片集成波导滤波器中抑制TE₂₀₂模和其他高次模的电场，且对TE₁₀₁模的传输基本没有影响。因此该器件结构可以用于基片集成波导滤波器的设计中，使得滤波器拥有优异的止带性能；同时该结构易于实现和控制，能在微波电路中方便地进行调整而不影响整体性能。