[发明专利]基于微带和基片集成波导的双频带通滤波器及其设计方法

摘要

本发明提供一种基于微带和基片集成波导的双频带通滤波器及其设计方法，滤波器包括两条分别位于信号输入端和信号输出端的耦合缝隙，一个基于阶跃阻抗谐振器的三阶低通滤波器，一个基于四分之一波长阶跃阻抗谐振器的二阶带通滤波器，一段内嵌的开路短截线，三个空气填充的相连圆形腔体，若干个沿着圆形腔体边缘分布的金属化过孔，三层介质基板，一层共用金属地和一层底面金属盖板。低通滤波器可以通过调节高低阻抗的长度，实现与带通滤波器互补的频率响应特性，从而实现超宽阻带的微波带通滤波器，再与基于基片集成波导圆形腔体的带有低频截止特性的毫米波带通滤波器进行组合，进而实现超高通频带比的双频带通滤波器。

主权项

1.一种基于微带和基片集成波导的双频带通滤波器，其特征在于，包括从上至下依次排布微带结构(101)，第一介质基板(102)，共用金属地层(103)，中心挖空的介质基板(104)，金属平面(105)，第二介质基板(106)；其中，微带结构(101)上设置有基于阶跃阻抗谐振器的超宽阻带微波带通滤波器(200)，共用金属地层(103)设置有两条用于整合微波和毫米波滤波器的圆弧形缝隙，中心挖空的介质基板(104)上设置有基于空气填充基片集成波导圆形腔体的毫米波带通滤波器(300)；所述基于阶跃阻抗谐振器的超宽阻带微波带通滤波器(200)由混合阶跃阻抗单元、第一金属化过孔和加载的开路短截线组成；所述基于空气填充基片集成波导圆形腔体的毫米波带通滤波器(300)由三个空气填充的圆形腔体和沿挖空边缘分布的第二金属化过孔组成；所述混合阶跃阻抗单元包括一个三阶低通滤波器单元和一个二阶带通滤波器单元，两者以级联方式组合；所述第一金属化过孔位于带通滤波器两个谐振单元的高阻抗末端，上端连接微带结构(101)，下端连接共用金属地层(103)；所述开路短截线加载于带通滤波器的内部，与高阻抗线相连；所述三阶低通滤波器单元由两段等长等宽的低阻抗线和一段不等长的高阻抗线连接而成，所述二阶带通滤波器单元由两个完全对称的四分之一波长阶跃阻抗谐振器通过高阻抗线的末端连接而成；该双频带通滤波器还包括有两条微带端口线，以及两条内部微带线，一条用于连接低通滤波器单元和带通滤波器单元，一条用于连接带通滤波器单元和输出端口线；所述三个空气填充的圆形腔体由三个半径相同的圆形腔体部分交叉衔接组成，所述第二金属化过孔沿挖空部分边缘均匀分布，上端连接共用金属地层(103)，下端连接金属平面(105)。