[发明专利]一种基于多模谐振器的芯片级毫米波多通带带通滤波器

说明书

本发明公开了一种基于多模谐振器结构的芯片级毫米波多通带带通滤波器，包括单个多模谐振器和2个MIM电容。多模谐振器关于对称面左右对称，2个MIM电容与多模谐振器串联，第一MIM电容用来连接输入端口与多模谐振器，第二MIM电容用来连接输出端口与多模谐振器。多模谐振器包括中心加载的开路枝节、对称加载的开路枝节和阻抗枝节。本发明利用了多开路枝节的谐振器结构，不采用任何接地通孔，从而降低损耗并提高电路稳定性，能够在毫米波波段实现多通带的同时，还具备高频率选择性，中心频率和带宽都能够被单独控制的特点。此外，本发明可以应用于其他的频段或更多通带的芯片级多通带带通滤波器设计中去，具有广泛的应用前景和实用价值。

技术领域

本发明属于带通滤波器领域，更具体地，涉及一种基于多模谐振器的芯片级毫米波多通带带通滤波器。

背景技术

随着通信技术的持续发展，越来越多的电磁波频段被利用，但是这也造成了频谱资源愈加紧张。为了解决此问题，可以采取两种办法，一是提高频谱利用效率，二是继续往更高频段拓展。近些年，毫米波段的电路研究一直是一个热点。为了提高频谱利用效率，目前毫米波滤波器常规的做法是使用接地通孔，然而接地通孔会带来插入损耗和降低电路稳定性。同时滤波器传输线的寄生效应在毫米波段也更加明显。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于多模谐振器的芯片级毫米波多通带带通滤波器，通过只采用开路枝节的结构构成谐振器，从而避免使用接地通孔，以减小插入损耗和电路稳定性。由此解决了芯片级多通带滤波器的插入损耗大和不稳定的难题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种芯片级的多通带带通滤波器，包括单个多模谐振器和2个MIM(Metal-Insulator-Metal，金属—绝缘介质—金属)电容；

其中，多模谐振器关于对称面左右对称，不含接地通孔；2个MIM电容与多模谐振器串联，第一MIM电容用来连接输入端口1与多模谐振器，第二MIM电容用来连接输出端口2与多模谐振器。

进一步的，多模谐振器包括中心加载的开路枝节、对称加载的开路枝节和阻抗枝节。

进一步的，中心加载的开路枝节位于多模谐振器的对称面。

进一步的，对称加载的开路枝节关于多模谐振器对称面对称，对称分布在中心加载的开路枝节两侧。

进一步的，对称加载的阻抗枝节关于多模谐振器对称面对称，对称分布在中心加载的开路枝节两侧。

进一步的，多模谐振器不含短路枝节。

进一步的，多模谐振器的中心加载的开路枝节采用阶梯阻抗，包括两段阻抗不同的传输线。

进一步的，多模谐振器的对称加载的开路枝节的个数为4个及以上，且所述4个及以上开路枝节关于多模谐振器对称面对称。添加开路枝节能引入更多的极点和零点，可以实现更多的通带。

进一步的，多模谐振器的阻抗枝节的个数为2个及以上，且所述2个及以上开路枝节关于多模谐振器对称面对称。添加阻抗枝节也能引入更多的极点和零点，实现更多的通带。

进一步的，2个MIM电容关于多模谐振器对称面对称。此外，除多通带带通滤波器之外，本发明还可以应用至不同的滤波器类型上，如宽带带通滤波器。通过设计多模谐振器的开路枝节和阻抗枝节，能合理控制极点和零点的频率，能够得到具有多零极点且高选择特性的宽带带通滤波器，并且其通带的中心频率和带宽都能够通过设计多模谐振器的开路枝节和阻抗枝节的个数和参数被灵活的控制。