基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，包括介质基片、中心导带、中心导带中的缝隙结构、中心导带两侧的金属接地板、连接两侧金属接地板的带状金属、与各缝隙结构对应的开口谐振环结构、连接开口谐振环结构与金属接地板的金属通孔。其中，共面波导中心导带的缝隙结构形成阻带，连接两侧金属接地板的带状金属用于抑制槽线模式，开口谐振环结构用于产生通带，金属通孔用于加深通带并且提升带外的频率选择性。本实用新型通过在中心导带加载缝隙结构，并通过带状金属穿过缝隙结构连接两侧金属接地板，进一步缩小了开口谐振环结构的电尺寸，拥有较好的带外特性。
【专利说明】
基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器
技术领域
[0001]本实用新型涉及基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，属于微波技术领域。
【背景技术】
[0002]传统的开口谐振环结构拥有较小的电尺寸，同时具有拥有较高品质因数，因此该结构一提出就受到关注，其在构造小型化带通滤波器的领域有广泛应用。当开口谐振环结构与共面波导结合时，通常采用在共面波导中心导带串联电容或者并联电感的方式实现带通滤波器，但是由于寄生通带的存在，因此带外的性能有待提升。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，在共面波导的中心导带中引入缝隙结构，并采用带状金属连接起两侧金属接地板，抑制了槽线模式，由此形成阻带，加载拥有更小电尺寸的新型开口谐振环结构，当谐振环工作时，在谐振频率附近产生一个窄小的通带，从而实现了小型化带通滤波器。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0005]基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，包括介质基片，介质基片上表面的中间设置有中心导带，中心导带的两端分别延伸至介质基片一对对边的边沿，且中心导带垂直于前述介质基片的一对对边；中心导带上设置有两个平行于前述介质基片的一对对边的缝隙结构，中心导带的两侧还设置有金属接地板，中心导带两侧的金属接地板通过分别穿过两个缝隙结构的两条带状金属连接；
[0006]介质基片下表面位于各缝隙结构正下方设置有一个中心对称的开口谐振环结构，开口谐振环结构包括依次首尾相连的第一至第七金属条带，其中，第二、第四、第六金属条带相互平行且相邻两者之间间距相等，第一、第三金属条带均与第二金属条带垂直，第五、第七金属条带均与第六金属条带垂直，第一、第五金属条带在同一条直线上，第三、第七金属条带在同一条直线上，第一、第七金属条带长度相同且长度小于第二与第四金属条带之间的间距;开口谐振环结构关于介质基片平行中心导带方向的对折线对称;在开口谐振环结构的两个端点处设置有金属通孔，以连通开口谐振环结构和介质基片上表面的金属接地板。
[0007]作为本实用新型的一个优选方案，所述两个缝隙结构关于中心导带的中心对称，且两个缝隙结构之间的距离为四分之一的波导波长。
[0008]作为本实用新型的一个优选方案，所述第二、第四、第六金属条带的长度相同。
[0009]作为本实用新型的一个优选方案，所述介质基片上表面的共面波导的特性阻抗为50欧姆。
[00?0]作为本实用新型的一个优选方案，所述介质基片为Rogers 4003介质板。
[0011]作为本实用新型的一个优选方案，所述介质基片为矩形。
[0012]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0013]1、本实用新型在实现共面波导带通滤波器时通过在中心导带加载缝隙结构，引入电容，增强了通带外低频端的衰减;通过带状金属穿过缝隙结构连接两侧金属接地板，保证工作时两侧的电位一致，从而达到抑制槽线模式的作用，避免采用传统空气桥，加工更加简便。
[0014]2、本实用新型采用新型开口谐振环结构，与传统开口谐振环相比，该新型结构在相同的物理尺寸下，工作频率更低，因此拥有更小的电尺寸，达到了小型化的要求;通过调节新型开口谐振环结构的物理尺寸即可改变工作频率，可调节性强;通过增加新型开口谐振环结构的个数，可以拓宽滤波器的带宽。
[0015]3、本实用新型通过引入金属通孔，解决了传统开口谐振环与共面波导结合时由于介质基板较厚导致耦合较弱的缺点，整体提高了此结构的性能;将新型开口谐振环结构与共面波导的金属接地板相连，在工作频率下，产生较强的谐振，提升了通带性能；改善了带外性能，滤波器的频率选择性得到提高。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器的三维分层示意图。
[0017]图2是本实用新型中介质基片上表面的示意图。
[0018]图3是本实用新型中开口谐振环结构示意图。
[0019]其中，I为介质基片，2为中心导带，3为缝隙结构，4为带状金属，5为金属接地板，6为开口谐振环结构，7为金属通孔。
[0020]图4是本实用新型实施例的仿真S参数图。
【具体实施方式】
[0021]下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0022]本实用新型基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，如图1所示，包括介质基片。如图2所示，介质基片上表面的中间设置有中心导带，中心导带中间加载缝隙结构，且采用穿过缝隙结构的带状金属连接起中心导带两侧的金属接地板；中心导带的两端分别延伸至介质基片一对对边的边沿，且中心导带垂直于前述的介质基片的一对对边；中心导带的两侧还设置有金属接地板。两个缝隙结构之间的距离为四分之一的波导波长，左侧缝隙结构到介质基片左侧边的距离为四分之一的波导波长，右侧缝隙结构到介质基片右侧边的距离为四分之一的波导波长。
[0023]介质基片下表面位于每个缝隙结构下方设置有一个中心对称的开口谐振环结构，如图3所示，开口谐振环结构包括依次首尾相连的第一至第七金属条带，其中，第二、第四、第六金属条带相互平行且相邻两者之间间距相等，第一、第三金属条带均与第二金属条带垂直，第五、第七金属条带均与第六金属条带垂直，第一、第五金属条带在同一条直线上，第三、第七金属条带在同一条直线上，第一、第七金属条带长度相同且长度小于第二与第四金属条带之间的间距;开口谐振环结构关于介质基片长边方向的对折线对称;在开口谐振环的两个端点处设置有金属通孔，以连通开口谐振环和介质基片上表面的金属接地板。
[0024]本实用新型的实施例中，介质基板采用Rogers4003介质板，介电常数为3.55，厚度为0.8毫米。如图4所示，横轴Frequency表示频率(GHz)，纵轴S-parameter表示S参数(dB)，本实施例的带通滤波器性能良好，中心工作频率为4.8GHz，3dB带宽为4.65GHz-
4.9GHz，阻带内，低频处阻带抑制在_40dB以下。由此可见，本实用新型基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器是共面波导与开口谐振环结构的成功结合，具有小型化，高性能的特点，在共面波导结合新结构的平面电路设计和应用中具有巨大的参考价值。
[0025]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，包括介质基片，其特征在于，介质基片上表面的中间设置有中心导带，中心导带的两端分别延伸至介质基片一对对边的边沿，且中心导带垂直于前述介质基片的一对对边；中心导带上设置有两个平行于前述介质基片的一对对边的缝隙结构，中心导带的两侧还设置有金属接地板，中心导带两侧的金属接地板通过分别穿过两个缝隙结构的两条带状金属连接； 介质基片下表面位于各缝隙结构正下方设置有一个中心对称的开口谐振环结构，开口谐振环结构包括依次首尾相连的第一至第七金属条带，其中，第二、第四、第六金属条带相互平行且相邻两者之间间距相等，第一、第三金属条带均与第二金属条带垂直，第五、第七金属条带均与第六金属条带垂直，第一、第五金属条带在同一条直线上，第三、第七金属条带在同一条直线上，第一、第七金属条带长度相同且长度小于第二与第四金属条带之间的间距;开口谐振环结构关于介质基片平行中心导带方向的对折线对称;在开口谐振环结构的两个端点处设置有金属通孔，以连通开口谐振环结构和介质基片上表面的金属接地板。2.根据权利要求1所述基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，其特征在于，所述两个缝隙结构关于中心导带的中心对称，且两个缝隙结构之间的距离为四分之一的波导波长。3.根据权利要求1所述基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，其特征在于，所述第二、第四、第六金属条带的长度相同。4.根据权利要求1所述基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，其特征在于，所述介质基片上表面的共面波导的特性阻抗为50欧姆。5.根据权利要求1所述基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，其特征在于，所述介质基片为Rogers 4003介质板。6.根据权利要求1所述基于新型开口谐振环结构的共面波导带通滤波器，其特征在于，所述介质基片为矩形。
【文档编号】H01P1/203GK205452493SQ201620172601
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】许锋, 濮菁菁
【申请人】南京邮电大学