[发明专利]用于毫米波通信的基片集成波导滤波器及其制备方法

说明书

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种用于毫米波通信的基片集成波导滤波器及其制备方法，所述滤波器包括第一金属层、第二金属层和中间介质层，中间介质层上设置有金属化阵列；第一层金属层的表面设置有共面波导输入端、共面波导输出端，其中共面波导输入端设置在第一金属层表面的左侧，共面波导输出端设置在在第一金属层表面的右侧；金属化阵列和第一金属层、第二金属层从左到右依次构成第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔；本发明体积重量小、谐振器频率高、响应时间短；由于材料采用硅，得力于硅的硬度大、导热性能好、密度小，器件具有优良的机械电气性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种用于毫米波通信的基片集成波 导滤波器及其制备方法。

背景技术

近年来由于全球移动通讯行业、物联网智能技术、卫星通信技术以及各种 短距离传输技术的迅猛发展，无线通信系统也迫切地需要得到更快更好地发展 升级。另一方面从使用角度上来讲，现行的无线通信技术可使用周期正在不断 缩短，用户、企业和社会在越来越离不开无线通信技术的发展时，也更加需要 无线通信技术能够朝着高带宽传输、连接方式多样化、通信质量高品质以及通 信设备小型化的趋势不断发展更新。我国未来下一代移动通信技术-第五代移动 通信(5G)的相关研究工作早在2013年2月就由工信部、科技部和发改委联 合成立“IMT-2020(5G)推进组”，作为国内研究5G无线通信技术以及加强国际合作的基础平台。目前，国内关于5G网络构架、5G频段分析评估、5G原型系 统设计等研究工作均已展开。而5G分低频段(6GHz以下)和高频段(毫米波)， 但是对于5G通信时代的无线频率需求所预测的带宽宽度都在1.5GHz左右，在 低频频段几乎不可能开发出连续可用的宽带频谱资源，因此全球研究者们把关 注点放在了高于10GHz频率的频段-甚至于微波毫米波段的频段，这也将会是首 次把通信信息系统的工作频段推向这么高的阶段。实现了频谱带宽的提升也即 实现了数据的超高速传输，毫米波毋庸置疑是最合适的候选频段，它也称为了 5G通信技术的关键之一。目前，中国、韩国、俄罗斯、日本、美国、德国、 欧盟在内的多个国家对5G通信频段的划分都至少为两个频段，大都集中在 24.25～43.5GHz频带范围内。

毫米波技术的发展是无线通信系统的演进过程，实际上，在毫米波段内着 大量的应用，比如无线网络，汽车雷达，图像传感器，以及生物医学设备。对 于大多数系统，是否能够成功地开发并应用于实际，取决于这门技术的可行性， 成本效益，以及生产规模。因此，小型化、高度集成化、低成本的技术开发在 毫米波商业应用领域中是最迫切也是最关键的需求。近几年，出现了一个十分 有商业化潜力的技术——基片集成波导(SubstrateIntegrated Waveguide，SIW)， 它可以集成于介质基板中，并且具有低插损、低辐射、高功率容量等特性，能 够使微波毫米波系统小型化。基片集成波导有着设计简单、容易加工的特点因 而大受业界的欢迎，它集合了大多平面印刷电路和金属波导的优势。它不仅仅 有着类似于微带线的优点，即结构紧凑、制作简单、灵活和成本低的优势；还 保持着传统金属波导的低辐射、低损耗、高品质因数、高功率容量、易于其它 平面电路集成的特点。

目前常见的制作滤波器器件的技术有印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)技术，低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)技术， 由于这些介质基板的介电常数较低，使得制作毫米波滤波器的尺寸过大，不能 满足毫米波电路的需求。

发明内容