基于基片集成波導的三通帶濾波器的制作方法

本發明屬于毫米波技術領域，特別是一種多通帶、尺寸小、結構簡單的基于基片集成波導的三通帶濾波器。

背景技術：

隨著微波以及毫米波電路的發展，傳統的用于無源器件設計的電路結構(如金屬矩形波導、微帶線等)已經不能滿足現代無線通信對微波器件小型化、集成化的要求。

基片集成波導秉承了傳統矩形波導的品質因數高、便于設計等優點，體積小、重量輕，便于現代微波集成電路以及單片微波集成電路的集成和封裝。

當前多通帶技術主要由以下方法來實現：1、以頻率變換、耦合矩陣等為代表的綜合方法；2、利用多模諧振器，如sir(steppedimpedanceresonators，sir)；3、利用諧波頻率來實現多通帶響應；4、在帶通濾波器的諧振腔中并聯其他頻率諧振腔來實現多通帶響應；5、并聯兩個甚至多個通帶實現多通帶濾波器。

然而，現有各種多通帶濾波器存在的問題是：結構復雜、外形尺寸大。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種基于基片集成波導的三通帶濾波器、結構簡單、尺寸小。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于基片集成波導的三通帶濾波器，包括上下疊放的上介質基板和下介質基板，上介質基板上表面貼覆上金屬鍍層、下介質基板下表面貼覆下金屬鍍層，上介質基板與下介質基板之間貼覆中金屬鍍層，所述上金屬鍍層與中金屬鍍層之間由穿過上介質基板的多個排列成方形的第一上金屬化通孔和位于由所述上金屬化通孔排列成的方形對角線上的2個第二上金屬化通孔相連，所述中金屬鍍層與下金屬鍍層之間由穿過下介質基板的多個排列成方形的第一下金屬化通孔和位于由所述下金屬化通孔排列成的方形對角線上的2個第二下金屬化通孔相連。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

傳統的多通帶濾波器，通過在帶通濾波器的諧振腔中并聯其他頻率諧振腔來實現多通帶響應、并聯兩個甚至多個通帶實現多通帶濾波器、或者加多模諧振器來實現多通帶，這些都無一例外的加大了設計的尺寸和成本，相比傳統的多通帶濾波器，本發明只有23mm*23mm，尺寸小，結構簡單。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明基于基片集成波導的三通帶濾波器的分層結構示意圖。

圖2是圖1的正視圖。

圖3是圖1的俯視圖。

圖4是圖1中上金屬鍍層的俯視圖。

圖5是圖1中中金屬鍍層的俯視圖。

圖6是圖1中下金屬鍍層的俯視圖。

圖7是實施例的s11和s21仿真圖。

圖中，11上介質基板，12下介質基板，2上金屬鍍層，3中金屬鍍層，4下金屬鍍層，5第一上金屬化通孔，6第二上金屬化通孔，7第一下金屬化通孔，8第二下金屬化通孔；

21上面板，22上波導端口，23第一上縫隙，24第二上縫隙；

31中面板，32第一槽線，33第二槽線；

41下面板，42下波導端口，43第一下縫隙，44第二下縫隙。

具體實施方式

如圖1、2、3所示，本發明基于基片集成波導的三通帶濾波器，包括上下疊放的上介質基板11和下介質基板12，上介質基板11上表面貼覆上金屬鍍層2、下介質基板12下表面貼覆下金屬鍍層4，上介質基板11與下介質基板12之間貼覆中金屬鍍層3，所述上金屬鍍層2與中金屬鍍層3之間由穿過上介質基板11的多個排列成方形的第一上金屬化通孔5和位于由所述上金屬化通孔5排列成的方形對角線上的2個第二上金屬化通孔6相連，所述中金屬鍍層3與下金屬鍍層4之間由穿過下介質基板12的多個排列成方形的第一下金屬化通孔7和位于由所述下金屬化通孔7排列成的方形對角線上的2個第二下金屬化通孔8相連。

如圖4所示，所述上金屬鍍層2包括方形上面板21和位于所述上面板21左側中部的上波導端口22；

所述上波導端口22的后方設有第一上縫隙23、前方設有第二上縫隙24。

如圖5所示，所述中金屬鍍層3包括方形中面板31，在所述中面板31上沿所述上面板21兩對角線水平投影方向中心對稱刻蝕有第一槽線32和第二槽線33。

如圖6所示，所述下金屬鍍層4包括方形下面板41和位于所述下面板41前側中部的下波導端口42；

所述下波導端口42的左側設有第一下縫隙43、右側設有第二下縫隙44。

如圖1所示，所述多個第一上金屬化通孔5沿上介質基板11的前邊沿和后邊沿橫向均勻排列、沿右邊沿、第一上縫隙23上側和第二上縫隙24下側，縱向均勻排列；

所述第二上金屬化通孔6位于第一上金屬化通孔5排列成的方形主對角線上，關于方形的中心對稱。

所述多個第一下金屬化通孔7沿下介質基板12的左邊沿和右邊沿縱向均勻排列、沿上邊沿、第一下縫隙43左側和第二下縫隙44右側，橫向均勻排列；

所述第二下金屬化通孔8位于第一下金屬化通孔7排列成的方形主對角線上，關于方形的中心對稱。

如圖1、3所示，所述上面板21和下面板41在水平向投影重合；

所述中面板31水平投影左側與上波導端口22平齊，下側與下波導端口42平齊，右側和上側與上面板21、下面板41的右側和上側平齊。

如圖1、2、3所示，所述第二上金屬化通孔6和第二下金屬化通孔8在水平向投影重合。

上介質基板11是厚度為h＝0.787mm，相對介電常數為εr＝2.2的rogers5880的介質板，尺寸取23mm*23mm，介質基板損耗角正切為tanθ＝0.001。

下介質基板12是厚度為h＝0.787mm，相對介電常數為εr＝2.2的rogers5880的介質板，尺寸取23mm*23mm，介質基板損耗角正切為tanθ＝0.001。

上面板21上的第一上縫隙23的寬為0.5mm，長為3mm，第二上縫隙24的寬為0.5mm，長為3mm，上波導端口22寬為2.4mm，長為8mm。

中面板31上的第一槽線32的寬為1mm，長為7mm，第二槽線33的寬為1mm，長為7mm。

下面板41上的第一下縫隙43的寬為0.5mm，長為3mm，第二下縫隙44的寬為0.5mm，長為3mm，下波導端口42寬為2.4mm，長為8mm。

第一上金屬化通孔5半徑為0.3mm，間距為1mm，第二上金屬化通孔6半徑為0.4mm，中心位置距離相鄰兩邊的距離都為3mm。

第一下金屬化通孔7半徑為0.3mm，間距為1mm，第二下金屬化通孔8半徑為0.4mm，中心位置距離相鄰兩邊的距離都為3mm。

實施例的s11和s21的仿真結果如圖7所示。

從圖7可以看出，本發明實施例濾波器可實現三個通帶。

技術特征：

技術總結
本發明公開一種基于基片集成波導的三通帶濾波器，包括上下疊放的上介質基板(11)和下介質基板(12)，上介質基板(11)上表面貼覆上金屬鍍層(2)、下介質基板(12)下表面貼覆下金屬鍍層(4)，上、下介質基板(11、12)之間貼覆中金屬鍍層(3)，上金屬鍍層(2)與中金屬鍍層(3)由多個排列成方形的第一上金屬化通孔(5)和位于由上述金屬化通孔(5)排列成的方形對角線上的2個第二上金屬化通孔(6)相連，中金屬鍍層(3)與下金屬鍍層(4)由多個排列成方形的第一下金屬通孔(7)和位于由所述下金屬化通孔(7)排列成的方形對角線上的2個第二下金屬化通孔(8)相連。本發明的三通帶濾波器、結構簡單、尺寸小。

技術研發人員：周春霞;趙艷飛;施雁佳;張聚棟;王玉潔;林彬彬
受保護的技術使用者：南京理工大學
技術研發日：2017.06.02
技術公布日：2017.10.27