專利名稱：基片集成波導雙模濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種濾波器，特別涉及一種基片集成波導雙模濾波器。
背景技術：
濾波器是電路系統(tǒng)重要的基本單元電路之一，它的性能對系統(tǒng)整體的選擇性、噪聲系數、靈敏度、增益等都有 影響。傳統(tǒng)的微波濾波器通常采用微帶或波導結構，但是它們各有一些難以克服的缺點。對于采用微帶線結構的平面濾波器，它們具有體積小，加工簡單等優(yōu)點，但存在功率容量低，損耗大，因結構開放而不便密封等缺點，因而適用于功率小的電路系統(tǒng)；基于金屬波導的濾波器功率容量高，損耗低，性能優(yōu)異，但是加工成本高，且不適合與現代平面電路集成，基片集成波導(SIW)在一定程度上綜合了兩者的優(yōu)點，在保持傳統(tǒng)濾波器高功率容量，低損耗優(yōu)點的同時，還保留了一般平面?zhèn)鬏斁€濾波器易于集成，輕量化、易于加工等優(yōu)點，基片集成波導技術濾波器可以用普通的PCB工藝實現，加工成本低，制作周期短，其原理是以金屬化的周期性通孔替代金屬壁來實現的。由于頻譜資源有限，現代通信系統(tǒng)對濾波器的選擇性提出了越來越高的要求，常用的方法是通過多個獨立的諧振腔的交叉耦合來產生傳輸零點，但是該方法設計復雜，濾波器體積也較大，不能滿足人們的要求。
發(fā)明內容本實用新型的目的就在于提供一種選擇性好，體積減小，阻帶抑制性能好，帶內插損小，性能優(yōu)異的基片集成波導雙模濾波器。為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是這樣的:本實用新型的基片集成波導雙模濾波器，包括介質基片，介質基片的上、下表面分別敷設有上表面金屬層和下表面金屬層，介質基片上還設置有貫穿上表面金屬層和下表面金屬層的金屬化通孔，所述金屬化通孔、上表面金屬層和下表面金屬層在介質基片上形成一個正方形的雙模腔體，雙模腔體內設置有第一擾動槽線和第二擾動槽線，雙模腔體相鄰的兩條邊上分別設有第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗，在第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗中設有共面波導輸入端和共面波導輸出端。作為優(yōu)選,所述金屬化通孔的直徑為0.6mm,相鄰通孔間的間距為1mm。作為優(yōu)選，所述介質基片采用ROGERS 5880型號，厚度為0.5mm，介電常數為2.2。與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:一、該濾波器具有較小的插損，采用雙模結構，只使用一個腔體便實現了兩個傳輸零點；而傳統(tǒng)的交叉耦合濾波器實現同樣的性能需要四個腔體，因而會帶來更大的損耗，雙模腔體比主模腔體具有更高的無載Q值，因此可較小損耗；二、該濾波器能產生兩個傳輸零點，很好地改善了帶外衰減特性，由一個腔體所貢獻的兩個極點使通帶更加平坦，由此避免了使用單個模式設計濾波器時不同腔體之間的級聯，由此減小了濾波器體積；三、該濾波器采用單層基片集成波導結構，制作非常簡單，全部利用成熟的標準工業(yè)工藝，成本低而精度高，容易批量生產，封閉結構因而輻射小，隔離和抗干擾能力強，容易與有源平面電路集成，這相對于金屬波導濾波器而言是個很大的優(yōu)勢。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的截面示意圖；圖3為本實用新型的傳輸特性圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。參見圖1和圖2，本實用新型的基片集成波導雙模濾波器，包括介質基片1，介質基片I的上、下表面分別敷設有上表面金屬層6和下表面金屬層7，介質基片I上還設置有貫穿上表面金屬層6和下表面金屬層7的金屬化通孔2，所述金屬化通孔2、上表面金屬層6和下表面金屬層7在介質基片I上形成一個正方形的雙模腔體3，雙模腔體3內設置有第一擾動槽線41和第二擾動槽線42，雙模腔體3相鄰的兩條邊上分別設有第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗，在第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗中設有共面波導輸入端51和共面波導輸出端52，所述金屬化通孔2的直徑為0.6mm,相鄰通孔間的間距為1_，所述介質基片I采用ROGERS 5880型號，厚度為0.5mm，介電常數為2.2。正方形的雙模腔體3的邊長為15 mm，雙模腔體3相鄰的兩條邊上分別設有第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗，雙模腔體3通過金屬柱感性窗實現能量的輸入和輸出耦合，起調節(jié)不同模式的本征頻率以及模式間的耦合作用的第一擾動槽線41和第二擾動槽線42位于金屬化通孔2陣列圍成的方形腔體內部，分別位于第一金屬柱感性窗、第二金屬柱感性窗的中心軸線上，擾動槽線由上表面金屬刻蝕而出；在第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗中設有共面波導輸入端51和共面波導輸出端52，通過50歐姆微帶線和外部電路相連接，通過調節(jié)屬于共面波導的槽線的深度和寬度，可以調節(jié)腔體中兩個模式的耦合，以改善濾波器的性能，雙模濾波器采用TE2tll和TEltl2模式，并利用兩段擾動槽線進行模式和本征頻率調諧，濾波器能產生兩個傳輸零點，分別位于濾波器通帶的兩邊，很好地改善了帶外選擇性。本實施例中，濾波器仿真和實測的傳輸特性如圖3所示，從圖中可以看到，實測回波損耗優(yōu)于-16dB，帶內插損大約為2.6dB，該損耗是包含了測試接頭，微帶饋線及共面波導的影響，這些損耗在Ku波段還是比較明顯的，扣除這部分損耗，濾波器的損耗會更小，測試與仿真結果非常吻合，在濾波器的上下邊帶，可以發(fā)現兩個很明顯的傳輸零點，很好地提高了濾波器的選擇性，帶內有兩個極點，使濾波器的通帶趨于平整。本實用新型的保護范圍并不局限于上述的陳述和實施例，凡是根據上述描述做出的各種可能的等同 替換或改變，比如將擾動槽線換成擾動感性通孔，均被認為屬于本實用新型的權例要求的保護范圍。
權利要求1.一種基片集成波導雙模濾波器，包括介質基片，介質基片的上、下表面分別敷設有上表面金屬層和下表面金屬層，介質基片上還設置有貫穿上表面金屬層和下表面金屬層的金屬化通孔，其特征在于:所述金屬化通孔、上表面金屬層和下表面金屬層在介質基片上形成一個正方形的雙模腔體，雙模腔體內設置有第一擾動槽線和第二擾動槽線，雙模腔體相鄰的兩條邊上分別設有第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗，在第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗中設有共面波導輸入端和共面波導輸出端。
2.根據權利要求1所述的基片集成波導雙模濾波器，其特征在于:所述金屬化通孔的直徑為0.6mm,相鄰通孔間的間距為1mm。
3.根據權利要求1所述的基片集成波導雙模濾波器，其特征在于:所述介質基片采用ROGERS 588 0型號，厚度為0.5mm,介電常數為2.2。
專利摘要本實用新型公開了一種基片集成波導雙模濾波器，包括介質基片、上表面金屬層和下表面金屬層，介質基片上還設置有金屬化通孔，所述金屬化通孔、上表面金屬層和下表面金屬層在介質基片上形成一個正方形的雙模腔體，雙模腔體內設置有第一擾動槽線和第二擾動槽線，雙模腔體相鄰的兩條邊上分別設有第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗，在第一金屬柱感性窗和第二金屬柱感性窗中設有共面波導輸入端和共面波導輸出端。該濾波器采用基片集成波導技術，單層結構，加工簡單，體積小，集成度高，另一方面，它利用方形基片集成波導雙模腔體實現很好的選擇性，能產生兩個傳輸零點，阻帶抑制性能好，帶內插損小，性能優(yōu)異，且設計也很方便。
文檔編號H01P1/207GK203085713SQ20132008357
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權日2013年2月25日
發(fā)明者李榮強 申請人:成都信息工程學院