[发明专利]一种SIW腔体与带状线谐振器混合的小型化滤波器

权利要求书

1.一种SIW腔体与带状线谐振器混合的小型化滤波器，包括：

中间介质层(2)；

上表面金属层(1)和下表面金属层(5)，分别位于所述中间介质层(2)上下表面；

中间金属层，设置在所述中间介质层(2)的中间位置；

贯穿中间介质层(2)的金属化通孔阵列(6)，用于连接上表面金属层(1)和下表面金属层(5)；

第一金属化盲孔(7)和第二金属化盲孔(8)，用于连接中间金属层与下表面金属层(5)；

馈电微带线(9)；

其特征在于：

所述金属化通孔阵列(6)、上表面金属层(1)和下表面金属层(5)构建两个相邻的SIW腔体；两个SIW腔体的其中一金属壁共用；

所述中间金属层包括全波长带状线(3)、半波长带状线(4)；所述全波长带状线(3)、半波长带状线(4)的电长度分别为全波长和半波长，物理长度L_p1和L_p2分别满足使得对应模式的谐振频率在滤波器的中心频率附近；所述全波长带状线(3)的两端设置有第一金属化盲孔(7)，使其构成终端短路的全波长带状线谐振器；所述半波长带状线(4)的两端设置有第二金属化盲孔(8)，使其构成终端短路的半波长带状线谐振器；其中全波长带状线谐振器的二次模、半波长带状线谐振器的一次模与两个SIW腔体构建滤波器的四个传输极点，它们的谐振频率均位于中心频率附近；全波长带状线谐振器的一次模作为滤波器结构中的非谐振节点，实现在传统Box-Like结构的基础上额外引入一个传输零点；

所述两个SIW腔体的金属化通孔阵列(6)外侧端均开有一个馈电窗口，所述上表面金属层(1)的馈电窗口位置连接馈电微带线(9)，作为输入输出馈电端口。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述馈电微带线(9)与全波长带状线(3)、半波长带状线(4)平行设置。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述馈电微带线(9)的与上表面金属层(1)端两侧均开有L型馈电开槽(10)。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，全波长带状线(3)两侧的第一金属化盲孔(7)直径相同，半波长带状线(4)两侧的第二金属化盲孔(8)直径相同。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，通过调控全波长带状线(3)与SIW腔体中心线的水平偏移量D_p1、半波长带状线(4)与SIW腔体中心线的水平偏移量D_p2，进而控制SIW腔体与带状线谐振器的耦合量。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，滤波器还可以包括构建电磁混合耦合的感性窗(11)，所述感性窗(11)设置在相邻SIW腔体的共用金属壁，感性窗(11)所在位置无金属化通孔，其宽度W_w调节电磁混合耦合大小。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述感性窗(11)的中心与两个SIW腔体的共用金属壁中心重合。

8.根据权利要求1-7任一项所述方法，其特征在于，定义两个SIW腔体为谐振器1和谐振器4，全波长带状线(3)的二次模为谐振器2，半波长带状线(4)的一次模为谐振器3；定义谐振器1与谐振器2、3之间的耦合系数为M₁₂、M₁₃，谐振器4与谐振器2、3之间的耦合系数为M₂₄、M₃₄；

由带状线谐振器的电场分布可知，全波长带状线(3)的二次模为偶模，半波长带状线(4)的一次模为奇模，同时滤波器结构对称，因此有M₁₃＝M₃₄，M₁₂＝-M₂₄；

全波长谐振器的二次模的谐振频率记作f_even，半波长谐振器的一次模谐振频率记作f_odd；

通过微调全波长带状线(3)、半波长带状线(4)的长度L_p1和L_p2改变带状线谐振器谐振频率，即f_even与f_odd大小；

通过调整全波长带状线(3)、半波长带状线(4)与SIW腔体中心线的偏移量D_p1与D_p2、带状线宽度W_p1与W_p2以及盲孔直径D_v1与D_v2调节内部耦合量M₁₂、M₁₃的大小；

当f_even＜f_odd时，若M₁₂＞M₁₃，滤波器将在通带右侧产生两个传输零点；若M₁₂＜M₁₃，该滤波器将在通带左侧产生两个传输零点；

当f_even＞f_odd时，滤波器将在上下阻带各产生一个传输零点。