[发明专利]一种毫米波滤波器

说明书

本发明公开了一种毫米波带通滤波器，采用将馈电线路设置成渐变结构，当毫米波滤波器安装于馈电基板上后，能量在第一线路和第二线路之间传输时，也就说在不同平面传递的不连续性有所减小，反而使得能量可以很好地从馈电基板馈入毫米波滤波器中。同时，馈电线路的两侧设置间隙，同时在毫米波滤波器的线路于馈电线路结合处设置缺槽，有效的防止本发明毫米波滤波器边缘处的共面波导在于馈电基板表贴时的出现泄露，减少信号在接触时能量从滤波器边缘处泄露，防止信号直接由输入端耦合到输出端，保证通带性能的一致性。

技术领域

本发明涉及微波器件技术，尤其涉及一种毫米波带通滤波器。

背景技术

微波毫米波电路系统的功能越来越复杂、指标要求越来越高，体积要求越来越小。滤波器作为5G毫米波通信电路中的重要部分，小型化、高性能、集成化成为了其主要发展趋势。基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，SIW)结构，同时兼具高Q值、低损耗、小尺寸、易加工、低成本等优点，而低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC) 技术具有高密度封装、优异的高频性能、精细的布线结构、三维集成等特点。基于LTCC工艺的SIW滤波器为实现小型化、高性能、集成化的5G 毫米波滤波器提供了有效的基础。

本发明利用表贴的方式将SIW滤波器倒扣表贴于基板电路上，实现了 SIW滤波器在实际电路中的应用。其中，参考“S.Cogollos,J.Vague,V.E. Boria and J.D.Martínez,Novel Planar and Waveguide Implementations of Impedance Matching NetworksBased on Tapered Lines Using Generalized Superellipses,IEEE Transactions onMicrowave Theory and Techniques,vol.66, no.4,pp.1874-1884,April 2018”提出的用渐变线设计阻抗匹配网络的思想设计了包含两部分渐变结构的馈电电路，实现了对滤波器的有效馈电。但电磁能量在不同平面传递时的不连续性并未完全解决，带外抑制需要进行进一步改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是利用表贴的方法通过基板为基于LTCC 工艺的毫米波滤波器提供有效馈电，解决滤波器在表贴处的匹配以及在能量传递过程中的不连续性和电磁能量泄露等问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种毫米波滤波器，安装在馈电基板上，所述毫米波滤波器至少包括第一介质层和设置在该第一介质层两侧的第一金属层和第二金属层，所述馈电基板至少包括第二介质层和设置在该第二介质层两侧的第三金属层和第四金属层，所述第一金属层与第四金属层配合使该毫米波滤波器安装于该馈电基板上，其中，所述馈电基板上设有供给毫米波滤波器电子信号的馈电电路，该馈电电路设置有由该馈电基板上的第四层金属层刻蚀而成的第一线路，所述馈电电路的第一线路的宽度由该馈电基板的外侧边向内逐渐变窄的渐变结构，该第一线路与其两侧的金属之间设置有间隙，该间隙沿着第一线路由该馈电基板的外侧边向内逐渐变窄然后再变宽。

进一步地，毫米波滤波器由若干个谐振腔成规律的组合而成，其中，定义与所述馈电电路耦合连接的谐振腔为输入腔和输出腔，所述第一金属层上刻蚀有由该输入腔和输出腔伸出的第二线路与所述第一线路电性连接。

进一步地，第四金属层上设有镂空区，该镂空区置于所述滤波器的第二线路的正下方由该第二线路与所述滤波器的第一线路连接处沿第二线路延伸，且该镂空区的宽度大于第二线路的宽度。

进一步地，毫米波滤波器的第二线路与其两侧的金属之间设置有间隙，构成共面波导的过渡结构。

进一步地，第二线路与第一线路连接处设置缺槽，该缺槽由第一金属层贯穿第二金属层。