[发明专利]一种高选择性平面双腔双模贴片滤波器

说明书

本发明涉及一种高选择性平面双腔双模贴片滤波器，包括滤波器本体，滤波器本体包括第一双模单腔单元和第二双模单腔单元，第一双模单腔单元和第二双模单腔单元之间设置有λg/4条形线；第一双模单腔单元和第二双模单腔单元均为贴片结构，所述贴片结构包括蚀刻有交叉槽线扰动结构的贴片；第一双模单腔单元包括第一谐振器、第二谐振器，第二双模单腔单元包括第三谐振器和第四谐振器。本发明采用单腔双模盒型拓扑结构，拥有多个耦合路径，引入了分布在通带两侧的4个有限频率传输零点，实现了高选择性。同时，采用贴片结构设计，能够使带通滤波器本体拥有很高的功率容量，可以适用于绝大部分有源器件集成。

技术领域

本发明涉及电磁场与微波技术领域，具体涉及一种高选择性平面双腔双模贴片滤波器。

背景技术

随着科学技术的不断快速发展，军事、商业、民生等领域对无线通信系统（包括5G/E5G）的需求也越来越苛刻。滤波器本体作为无线通信系统的核心器件，除了需要满足分配频谱资源，过滤无用信号，抑制干扰信号以外，面对无线通信系统小型化、高功率容量、高选择以及低成本的高速发展需求，对滤波器本体的物理拓扑结构、综合设计方法、设计生产工艺及效率、器件体积及成本等方面均提出了更严格的要求。如公开号为CN217719920U的“一种介质谐振结构、滤波器本体及通信设备”。因此，面对电磁信号环境日益杂乱和频谱分配资源日益紧张的条件下，研究高选择性、高功率容量、小型化和低成本的滤波器本体以适配高速发展的无线通信系统是及其有必要的。

现有技术中，采用基片集成波导结构设计滤波器本体固然可以拥有较高的品质因数，但是在现如今的5G-Sub 6阶段应用，因其截止频率原因，存在尺寸过大的问题。微波滤波器本体具有尺寸小、设计灵活等优势，但是其功率容量存在不足，不利于无线通信系统的功率需求。

因此亟需一种体积小、高选择性、功率容量大以及辐射损耗低的滤波器件。

发明内容

本发明为解决在5G-Sub 6阶段现有滤波器本体具有带宽较窄、选择性差、体积大以及辐射损耗高的问题，提供了一种高选择性平面双腔双模贴片滤波器，采用双腔双模贴片结构设计出四阶滤波器本体，可以有效的减小器件的尺寸，实现小型化目的。采用单腔双模盒型拓扑结构，拥有多个耦合路径，引入了分布在通带两侧的4个有限频率传输零点，实现了高选择性。同时，采用贴片结构设计，能够使带通滤波器本体拥有很高的功率容量，可以适用于绝大部分有源器件集成。

为了实现上述目的，本发明提出一种高选择性平面双腔双模贴片滤波器，包括信源馈线、负载馈线以及滤波器本体，所述滤波器本体一端通过信源馈线连接有信源、另一端通过负载馈线连接有负载，所述滤波器本体包括第一双模单腔单元和第二双模单腔单元，第一双模单腔单元和第二双模单腔单元之间设置有λg/4条形线；第一双模单腔单元和第二双模单腔单元均为贴片结构，所述贴片结构包括蚀刻有交叉槽线扰动结构的贴片；

所述第一双模单腔单元包括第一谐振器、第二谐振器，所述第二双模单腔单元包括第三谐振器和第四谐振器。

其中，λg表示波导波长。

具体的，带通滤波器本体由两个双模单腔贴片、λ_g/4条形线、SIW电壁以及信源馈线、负载馈线构成，整体呈对称结构。

四个谐振器是由两个双腔双模的贴片构成，其中每个贴片中采用了交叉槽线扰动结构，具有将分割谐振频率的效果，谐振器分别工作于TE₁₀₀和TE₀₁₀模式。

进一步地，所述滤波器本体设置主耦合路径和交叉耦合路径，所述主耦合路径包括所述信源馈线与第一谐振器和第二谐振器同时耦合，所述第一谐振器和第二谐振器均与λg/4条形线耦合，所述λg/4条形线还同时耦合第三谐振器和第四谐振器，所述第三谐振器和第四谐振器均与负载馈线耦合；

所述交叉耦合路径包括信源馈线耦合λg/4条形线，λg/4条形线耦合负载馈线。