[发明专利]一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器

说明书

本发明提供了一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，包括一个基片集成波导谐振腔、两个位于输入输出端口的UIR谐振器以及位于输入输出端口的微带线馈电结构，微带线馈电结构与UIR谐振器连接，两个UIR谐振器对称地置于基片集成波导谐振腔的两侧。本发明实现了三阶的双通带滤波响应，在两个通带内分别形成三个传输极点，本发明的高阶滤波器具有陡峭的边带衰减与更高的带外抑制性能。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种UIR加载的双通带基片集成波导滤波器。

背景技术

随着现代无线通信技术的急速发展，尤其以5G通信、物联网设备、航空航天为代表的无线通信领域，具有高性能、多功能、集成性、小型化的射频前端系统必将是未来的发展趋势，其中，滤波器作为重要的前端部件，其性能直接决定了整个系统通信质量的优劣。目前，微波滤波器一个重要的研究方向是双通带或者多通带的设计，以满足一些高性能、多频带的通信设备，并且随着通信技术的进一步发展，对于双通带滤波器的需求将会进一步增加，对其性能也会提出更高的要求。

目前，双通带滤波器的设计方法主要包括：1)结合两个不同频带的滤波器，以构成双通带滤波器；2)利用多模谐振器的两个谐振模式，分别形成两个通带；3)结合一个宽带滤波器与一个带阻滤波器，在通带中形成一个陷波以形成两个通带。第一种方法是设计双通带滤波器最直接也最简单的方法，其优点是设计自由度高，双通带频率、带宽等参数能比较容易控制，但不足是滤波器尺寸大。第二种利用多模谐振器设计双通带滤波器，其优势是设计尺寸小，缺点是两个通带频率不易控制，谐振器之间的耦合也难以单独调谐。第三种方法是一种非常直接的滤波器设计方法，但一般用得较少，其缺点是滤波器的频率与带宽不易控制。此外，由于设计高阶滤波器非常复杂，目前大多数双通带滤波器是二阶的，难以实现较高的带外抑制度。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，实现了三阶的双通带滤波响应，具有陡峭的边带衰减与更高的带外抑制性能。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种UIR加载的三阶双通带基片集成波导滤波器，包括一个基片集成波导谐振腔、两个位于滤波器输入输出端口的UIR谐振器以及位于输入输出端口的微带线馈电结构，所述微带线馈电结构与所述UIR谐振器连接，两个所述UIR谐振器对称地置于基片集成波导谐振腔的两侧；

本发明的有益效果是：本发明结合了基片集成波导与微带线技术，将基于微带线技术的UIR谐振器置于输入输出端口，由于UIR谐振器本身的小型化特征，使得整个滤波器具有非常紧凑的尺寸。本发明通过以上设计实现了三阶的双通带滤波响应，在两个通带内分别形成三个传输极点，这种高阶的滤波器具有陡峭的边带衰减与更高的带外抑制性能。

进一步地，所述基片集成波导谐振腔为由金属化过孔包围形成的矩形谐振腔，且所述矩形谐振腔的TE₁₀₁模和TE₂₀₁模分别形成两个通带，其中，相邻两个所述金属化过孔的大小与间距均保持一致。

上述进一步方案的有益效果是：本发明利用基片集成波导的多模谐振特性，分别采用TE₁₀₁模和TE₂₀₁模形成两个通带，这种一腔双模的双通带滤波器设计方法可以减少谐振腔的使用数量，从而能明显缩小滤波器尺寸。

再进一步地，所述UIR谐振器由两个电长度不同的终端开口的圆环构成，其中，上圆环的电长度长于下圆环的电长度，且所述上下两个圆环的谐振频率分别与TE₁₀₁模和TE₂₀₁模的频率一致。

上述进一步方案的有益效果是：两个UIR谐振器与基片集成波导谐振腔构成三阶的滤波器，具有更高的带外抑制性能，构成的滤波器尺寸相对较小，此外，UIR谐振器自身能形成一个非谐振节点，由于电磁信号在UIR谐振的传输与反射作用，在两个通带右侧能分别形成一个传输零点，从而提高滤波器的选择性与带外抑制性能。