[发明专利]一种基于印制脊间隙波导的滤波器

说明书

本发明实施例提供了一种基于印制脊间隙波导的滤波器，其特征在于，包括：接地层113、介质基板114、空气层板115和金属平行板116；其中：介质基板114包括滤波器微带线结构117和蘑菇床阵列118，蘑菇床阵列118包括多个金属单元121，介质基板114位于接地层113和空气层板115之间；接地层113包括输入端口111和输出端口112，输入端口111通过穿过介质基板114的馈电导体与金属平行板116相连，输出端口112通过穿过介质基板114的馈电导体与金属平行板116相连；空气层板115为具有预设形状通孔的基板，空气层板115位于金属平行板116和介质基板114之间。

技术领域

本发明涉及毫米波射频技术领域，特别是涉及一种基于印制脊间隙波导的滤波器。

背景技术

毫米波无线通信技术是微波无线通信技术向更高频段的延伸，近年来毫米波无线通信技术得到广泛关注与重视的主要原因包括：毫米波对应的频谱资源丰富且毫米波自身的传输特性良好。毫米波通信技术已经成为许多新兴技术的发展需要。例如在2019年世界无限电通信大会对于第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5G)系统新设立了1.13议题，在6GHz以上寻找可用频段，研究的频率范围为24.25-86GHz。面对第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5G)系统的新要求，急需研究设计与之相匹配毫米波器件。

滤波器作为射频(Radio Frequency，RF)无线通信系统的重要组成部分，具备对信号频率的分割和提取的功能，其性能的优劣直接决定着整个通信系统的通信质量。传统的微带滤波器通过输入端口直接连接介质基板上的微带线结构，再由微带线结构连接输出端口，使得电流在微带线中传输，实现滤波功能。但当对高频电磁波进行滤波时，微带线结构中的电流较高，即介质基板中的电流较高，而当介质基板中的电流较高时，会产生较高的传输损耗，使得传统的微带滤波器的插入损耗较高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于印制脊间隙波导的滤波器，以减少滤波器的插入损耗。具体技术方案如下：

一种基于印制脊间隙波导的滤波器，包括：接地层113、介质基板114、空气层板115和平行金属板116；其中：

所述介质基板包括滤波器微带线结构117和蘑菇床阵列118，所述蘑菇床阵列118包括多个金属单元121，每个金属单元121包括一个金属贴片和位于金属贴片下方与金属贴片相连的金属通孔130，所述金属单元121包括的金属通孔130与所述接地层113相连，所述介质基板114位于所述接地层113和所述空气层板115之间；

所述接地层113包括输入端口111和输出端口112，所述输入端口111通过穿过所述介质基板114的馈电导体与平行金属板116相连，所述输出端口112通过穿过所述介质基板114的馈电导体与平行金属板116相连；

所述空气层板115为具有预设形状通孔的基板，所述空气层板115位于所述平行金属板116和所述介质基板114之间；

所述蘑菇床阵列118与所述平行金属板116之间的介质为空气，所述蘑菇床阵列118与所述平行金属板116之间的距离小于待过滤电磁波的四分之一波长。

可选的，所述蘑菇床阵列118位于所述滤波器微带线结构117的周围，所述蘑菇床阵列118包括的相邻的每两个金属单元121之间距离相同。

可选的，所述滤波器微带线结构117包括：同轴到脊线过渡线、开路耦合线和阶梯阻抗开路枝节，所述同轴到脊线过渡线与所述开路耦合线相连，所述开路耦合线与所述阶梯阻抗开路枝节相连。

可选的，所述同轴到脊线过渡线包括第一微带馈电线124和第二微带馈电线125，所述开路耦合线包括第一开路耦合线1261和第二开路耦合线1262，所述第一微带馈电线124与所述第一开路耦合线1261相连，所述第二微带馈电线125与所述第二开路耦合线1262相连。