专利名称：基片集成波导双模滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滤波器，特别涉及一种基片集成波导双模滤波器。
背景技术：
滤波器是电路系统重要的基本单元电路之一，它的性能对系统整体的选择性、噪声系数、灵敏度、增益等都有 影响。传统的微波滤波器通常采用微带或波导结构，但是它们各有一些难以克服的缺点。对于采用微带线结构的平面滤波器，它们具有体积小，加工简单等优点，但存在功率容量低，损耗大，因结构开放而不便密封等缺点，因而适用于功率小的电路系统；基于金属波导的滤波器功率容量高，损耗低，性能优异，但是加工成本高，且不适合与现代平面电路集成，基片集成波导(SIW)在一定程度上综合了两者的优点，在保持传统滤波器高功率容量，低损耗优点的同时，还保留了一般平面传输线滤波器易于集成，轻量化、易于加工等优点，基片集成波导技术滤波器可以用普通的PCB工艺实现，加工成本低，制作周期短，其原理是以金属化的周期性通孔替代金属壁来实现的。由于频谱资源有限，现代通信系统对滤波器的选择性提出了越来越高的要求，常用的方法是通过多个独立的谐振腔的交叉耦合来产生传输零点，但是该方法设计复杂，滤波器体积也较大，不能满足人们的要求。
发明内容本实用新型的目的就在于提供一种选择性好，体积减小，阻带抑制性能好，带内插损小，性能优异的基片集成波导双模滤波器。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的:本实用新型的基片集成波导双模滤波器，包括介质基片，介质基片的上、下表面分别敷设有上表面金属层和下表面金属层，介质基片上还设置有贯穿上表面金属层和下表面金属层的金属化通孔，所述金属化通孔、上表面金属层和下表面金属层在介质基片上形成一个正方形的双模腔体，双模腔体内设置有第一扰动槽线和第二扰动槽线，双模腔体相邻的两条边上分别设有第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗，在第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗中设有共面波导输入端和共面波导输出端。作为优选,所述金属化通孔的直径为0.6mm,相邻通孔间的间距为1mm。作为优选，所述介质基片采用ROGERS 5880型号，厚度为0.5mm，介电常数为2.2。与现有技术相比，本实用新型的优点在于:一、该滤波器具有较小的插损，采用双模结构，只使用一个腔体便实现了两个传输零点；而传统的交叉耦合滤波器实现同样的性能需要四个腔体，因而会带来更大的损耗，双模腔体比主模腔体具有更高的无载Q值，因此可较小损耗；二、该滤波器能产生两个传输零点，很好地改善了带外衰减特性，由一个腔体所贡献的两个极点使通带更加平坦，由此避免了使用单个模式设计滤波器时不同腔体之间的级联，由此减小了滤波器体积；三、该滤波器采用单层基片集成波导结构，制作非常简单，全部利用成熟的标准工业工艺，成本低而精度高，容易批量生产，封闭结构因而辐射小，隔离和抗干扰能力强，容易与有源平面电路集成，这相对于金属波导滤波器而言是个很大的优势。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的截面示意图；图3为本实用新型的传输特性图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。参见图1和图2，本实用新型的基片集成波导双模滤波器，包括介质基片1，介质基片I的上、下表面分别敷设有上表面金属层6和下表面金属层7，介质基片I上还设置有贯穿上表面金属层6和下表面金属层7的金属化通孔2，所述金属化通孔2、上表面金属层6和下表面金属层7在介质基片I上形成一个正方形的双模腔体3，双模腔体3内设置有第一扰动槽线41和第二扰动槽线42，双模腔体3相邻的两条边上分别设有第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗，在第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗中设有共面波导输入端51和共面波导输出端52，所述金属化通孔2的直径为0.6mm,相邻通孔间的间距为1_，所述介质基片I采用ROGERS 5880型号，厚度为0.5mm，介电常数为2.2。正方形的双模腔体3的边长为15 mm，双模腔体3相邻的两条边上分别设有第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗，双模腔体3通过金属柱感性窗实现能量的输入和输出耦合，起调节不同模式的本征频率以及模式间的耦合作用的第一扰动槽线41和第二扰动槽线42位于金属化通孔2阵列围成的方形腔体内部，分别位于第一金属柱感性窗、第二金属柱感性窗的中心轴线上，扰动槽线由上表面金属刻蚀而出；在第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗中设有共面波导输入端51和共面波导输出端52，通过50欧姆微带线和外部电路相连接，通过调节属于共面波导的槽线的深度和宽度，可以调节腔体中两个模式的耦合，以改善滤波器的性能，双模滤波器采用TE2tll和TEltl2模式，并利用两段扰动槽线进行模式和本征频率调谐，滤波器能产生两个传输零点，分别位于滤波器通带的两边，很好地改善了带外选择性。本实施例中，滤波器仿真和实测的传输特性如图3所示，从图中可以看到，实测回波损耗优于-16dB，带内插损大约为2.6dB，该损耗是包含了测试接头，微带馈线及共面波导的影响，这些损耗在Ku波段还是比较明显的，扣除这部分损耗，滤波器的损耗会更小，测试与仿真结果非常吻合，在滤波器的上下边带，可以发现两个很明显的传输零点，很好地提高了滤波器的选择性，带内有两个极点，使滤波器的通带趋于平整。本实用新型的保护范围并不局限于上述的陈述和实施例，凡是根据上述描述做出的各种可能的等同 替换或改变，比如将扰动槽线换成扰动感性通孔，均被认为属于本实用新型的权例要求的保护范围。
权利要求1.一种基片集成波导双模滤波器，包括介质基片，介质基片的上、下表面分别敷设有上表面金属层和下表面金属层，介质基片上还设置有贯穿上表面金属层和下表面金属层的金属化通孔，其特征在于:所述金属化通孔、上表面金属层和下表面金属层在介质基片上形成一个正方形的双模腔体，双模腔体内设置有第一扰动槽线和第二扰动槽线，双模腔体相邻的两条边上分别设有第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗，在第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗中设有共面波导输入端和共面波导输出端。
2.根据权利要求1所述的基片集成波导双模滤波器，其特征在于:所述金属化通孔的直径为0.6mm,相邻通孔间的间距为1mm。
3.根据权利要求1所述的基片集成波导双模滤波器，其特征在于:所述介质基片采用ROGERS 588 0型号，厚度为0.5mm,介电常数为2.2。
专利摘要本实用新型公开了一种基片集成波导双模滤波器，包括介质基片、上表面金属层和下表面金属层，介质基片上还设置有金属化通孔，所述金属化通孔、上表面金属层和下表面金属层在介质基片上形成一个正方形的双模腔体，双模腔体内设置有第一扰动槽线和第二扰动槽线，双模腔体相邻的两条边上分别设有第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗，在第一金属柱感性窗和第二金属柱感性窗中设有共面波导输入端和共面波导输出端。该滤波器采用基片集成波导技术，单层结构，加工简单，体积小，集成度高，另一方面，它利用方形基片集成波导双模腔体实现很好的选择性，能产生两个传输零点，阻带抑制性能好，带内插损小，性能优异，且设计也很方便。
文档编号H01P1/207GK203085713SQ20132008357
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月25日 优先权日2013年2月25日
发明者李荣强 申请人:成都信息工程学院