[发明专利]适用于毫米波段无源滤波器的谐振器结构及集成结构

说明书

本发明公开了一种适用于毫米波段无源滤波器的谐振器结构及集成结构，包括馈线层，包括第一馈线和第二馈线；谐振层，设置在馈线层下，且所述谐振层包括与所述第一馈线耦合的第一谐振器、与所述第二馈线耦合的第二谐振器；所述第一谐振器和所述第二谐振器之间设置有第三谐振器，且所述第三谐振器分别与所述第一谐振器和所述第二谐振器耦合；其中，所述第三谐振器具有与所述第一谐振器和第二谐振器不同的高次谐波；衬底层，设置在所述谐振层下，包括金属屏蔽层，且所述金属屏蔽层通过金属过孔与谐振层相连；采用所述结构的滤波器具有宽阻带、宽通带、占用版图面积小、对外电磁辐射低的优点。

技术领域

本发明涉及谐振器技术领域，更为具体地是特别涉及一种适用于毫米波段无源滤波器的谐振器结构及集成结构。

背景技术

随着第五代通信系统的商用和普及，通信系统的工作频段提升至毫米波频段，这对通信系统中的毫米波无源滤波器提出了新的挑战。较上一代通信系统，现代通信系统工作频段更宽，需要滤波器具有更宽的通带；通信系统工作频率更高，接收的噪声更多，需要滤波器对带外杂波具有更强的抑制能力。并且，为了使滤波器被更加容易地集成在通信系统中，滤波器也应当尽可能缩小版图面积，尽可能降低对其它元器件的电磁干扰。

现有毫米波无源滤波器技术方案几乎都采用SIW(基片集成波导)结构。采用SIW结构的滤波器虽然具有较低的插入损耗、较高的选择性，但通带较窄、对带外杂波抑制的能力较差、占用版图面积较大，仍然存在诸多缺点。

因此，急需要能够解决上述问题的一种适用于毫米波段无源滤波器的谐振器结构及集成结构。

发明内容

为了解决现有问题，本发明提供一种适用于毫米波段无源滤波器的谐振器结构及集成结构，采用缺陷接地结构的滤波器具有宽阻带、宽通带、占用版图面积小的优点。

第一方面，本发明提供了一种适用于毫米波段无源滤波器的谐振器结构，包括：

馈线层，包括第一馈线和第二馈线；所述第一馈线具有靠近所述第二馈线的第一端部，所述第二馈线具有靠近所述第一馈线的第二端部；

谐振层，设置在馈线层下，且所述谐振层包括与所述第一端部耦合的第一谐振器、与所述第二端部耦合的第二谐振器；所述第一谐振器和所述第二谐振器之间设置有第三谐振器，且所述第三谐振器分别与所述第一谐振器和所述第二谐振器耦合；其中，所述第三谐振器具有与所述第一谐振器和第二谐振器不同的高次谐波；衬底层，设置在所述谐振层下。

在本申请的部分实施例中，所述谐振器结构还包括设置在所述衬底层背离所述谐振层一侧的金属屏蔽层，且所述金属屏蔽层上设置有多个金属过孔，所述金属过孔贯穿设置到所述衬底层靠近所述谐振层的一侧，且所述多个金属过孔设置在所述谐振层和所述馈线层的两侧。采用所述结构的滤波器具有宽阻带、宽通带、占用版图面积小、对外电磁辐射低的优点。

在本申请的实施例中，两侧的金属过孔具有第一间距，所述第一间距用于控制所述金属屏蔽层对电磁波的束缚强度。金属屏蔽层对电磁波的束缚能力由金属过孔间的距离决定，金属过孔间的距离越小，对电磁波的束缚能力越强。

在本申请的部分实施例中，所述第一端部设置有T形端头，所述T形端头和所述第一谐振器适配连接；并且所述第二端部设置有T形端头，所述T形端头和所述第二谐振器适配连接。T形传输线与谐振器结构间的耦合强度主要由T形传输线的物理尺寸决定，面积越大，耦合强度越强。增加T形传输线与谐振器间的耦合强度可以降低滤波器通带的插入损耗。

在本申请的部分实施例中，所述第一端部和第二端部上设置有低通滤波器单元，且所述低通滤波器单元的截止频率高于所述低通滤波器单元的中心频率。

在本申请的实施例中，所述第一谐振器为C形谐振器，且所述第一谐振器和所述第二谐振器结构相同。

在本申请的实施例中，所述第三谐振器的数量为一个或多个，且所述第三谐振器串接耦合在所述第一谐振器和所述第二谐振器之间。