低阻－高阻短微帶線基片集成腔體濾波器的製作方法
2023-05-18 16:56:56 1
專利名稱：低阻－高阻短微帶線基片集成腔體濾波器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種濾波器，尤其涉及一種低阻-高阻短微帶線基片集成腔體濾波器。
背景技術：
微波毫米波濾波器在微波毫米射頻子系統的一個關鍵部件，特別是在微波毫米波集成電路中，射頻前端需要用到低插入損耗、選擇性好的濾波器。利用傳統的製造高品質因數微波毫米波濾波器技術(如傳統的金屬波導)製造的濾波器具有高品質因數值、低損耗的優點，但同時具有體積龐大、造價高、難於集成的缺點。
發明內容
本實用新型提供一種能夠提高帶通特性的低阻-高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，具有體積小，成本低，高品質因數，低插入損耗，易於集成的優點。
本實用新型採用如下技術方案一種低阻-高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，包括雙面分別設有金屬貼片和作為金屬地板用的金屬貼片的介質基片，在介質基片上設有介質基片集成腔體，在金屬貼片的兩端分別設有饋電點且在各饋電點上分別級聯有左、右微帶線，該左、右微帶線分別由相連接的低阻微帶線和高阻微帶線組成，高阻微帶線窄於低阻微帶線，上述介質基片集成腔體由設在介質基片上的金屬化通孔圍合構成。
與現有技術相比，本實用新型具有如下優點本實用新型利用了基片集成波導具有高Q值、低損耗的特點，以基片集成波導腔體作為基本單位，並採用微帶線的寬窄變化實現了低阻-高阻短微帶線(High-impedanceshort-line)，這就改善了普通基片集成波導腔體濾波器的帶內和帶外特性，在本實用新型結構中，利用在金屬貼片上刻蝕和在介質基片上打一系列的金屬通孔來實現，從而有利於在微波毫米波電路設計中的集成；採用直接藕合方式，即相臨的基片集成波導腔體之間除去幾個金屬通孔形成縫隙的藕合方式；用共面波導對基片集成波導腔體饋電，可以方便的與微帶線、同軸線等連接(補充優點)；低阻-高阻短微帶線級聯在普通基片集成波導腔體濾波器的兩端，進行電抗補償，改善了普通基片集成波導腔體濾波器的帶內和帶外特性，使帶內的波動減小，平坦度好。具體優點如下1)本實用新型的傳輸參數具有良好的矩形係數和選擇性，由於採用直接藕合方式，可以傳輸大功率；2)本實用新型以微帶線作為輸入輸出接口，可以方便的與微帶線，同軸線連接；3)本實用新型在微波毫米波電路的設計中易於集成。由於這種濾波器完全在介質基片上實現，並且利用介質基片的介電常數可以很方便的調節這種濾波器尺寸大小，從而較好的實現和其他微波毫米波電路的集成；4)本實用新型具有較高的Q值，很低的插入損耗。這是由於這種結構具有與矩形金屬波導相類似的特性，所以與微帶電路相比，它的Q值比較高，損耗比較低。
5)本實用新型造價低。介質基片可採用聚四氟乙烯壓板、聚四氟乙烯陶瓷複合介質基片、LTCC等類型多樣的微波介質板，並且不需要特種加工，所以造價低。
6)本實用新型採用低阻-高阻短微帶線級聯在普通基片集成波導腔體濾波器的兩端，進行電抗補償，改善了普通基片集成波導腔體濾波器的帶內和帶外特性，使帶內的波動減小，平坦度好。
圖1是本實用新型的主視圖。
圖2是本實用新型的俯視圖。
圖3是本實用新型的仰視圖。
圖4是本實用新型的金屬化通孔結構示意圖。
圖5是本實用新型實施例的仿真和測試結果圖。
具體實施方式
一種低阻-高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，包括雙面分別設有金屬貼片2和作為金屬地板用的金屬貼片3的介質基片1，在介質基片1上設有介質基片集成腔體4，在金屬貼片2的兩端分別設有饋電點且在各饋電點上分別級連有左、右微帶線，該左、右微帶線分別由相連接的低阻微帶線71、81和高阻微帶線72、82組成，高阻微帶線72、82窄於低阻微帶線71、81，上述介質基片集成腔體4由設在介質基片1上的金屬化通孔6圍合構成，在本實施例中，高阻微帶線72、82的長度小於或等於四分之一波長，在介質基片1上至少設有2個介質基片集成腔體4，例如可採用2個、3個、5個介質基片集成腔體並排排列，在相鄰的介質基片集成腔體之間設有耦合縫隙5，饋電點採用共面波導饋電結構，上述金屬化通孔是在介質基片上開設通孔，在通孔壁上設置金屬套61並將金屬套與覆於介質基片雙側的金屬貼片連接起來。
本實用新型對介電常數為3、厚1.5毫米的微波介質基片上實現的四腔低阻-高阻短微帶線SIW腔體濾波器(如圖1-4)進行了仿真和測試，得到了圖5所示的散射參數仿真結果和測試結果。其中心頻率為5.85GHz，相對帶寬為4.95％，最小插入損耗小於1.3dB，帶外抑制在-40dB以下。
權利要求1.一種低阻-高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，包括雙面分別設有金屬貼片(2)和作為金屬地板用的金屬貼片(3)的介質基片(1)，其特徵在於在介質基片(1)上設有介質基片集成腔體(4)，在金屬貼片(2)的兩端分別設有饋電點且在各饋電點上分別級聯有左、右微帶線，該左、右微帶線分別由相連接的低阻微帶線(71、81)和高阻微帶線(72、82)組成，高阻微帶線(72、82)窄於低阻微帶線(71、81)，上述介質基片集成腔體(4)由設在介質基片(1)上的金屬化通孔(6)圍合構成。
2.根據權利要求1所述的低阻-高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，其特徵在於高阻微帶線(72、82)的長度小於或等於四分之一波長。
3.根據權利要求1或2所述的低阻-高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，其特徵在於在介質基片(1)上至少設有2個相級聯的介質基片集成腔體(4)，在相鄰的介質基片集成腔體之間設有耦合縫隙(5)。
4.根據權利要求1所述的低阻-高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，其特徵在於饋電點採用共面波導饋電結構。
專利摘要本實用新型公開了一種能夠提高帶通特性的低阻－高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，此種低阻－高阻短微帶線基片集成腔體濾波器，包括雙面分別設有金屬貼片和作為金屬地板用的金屬貼片的介質基片，在介質基片上設有介質基片集成腔體，在金屬貼片的兩端分別設有饋電點且在各饋電點上分別級聯有左、右微帶線，該左、右微帶線分別由相連接的低阻微帶線和高阻微帶線組成，高阻微帶線窄於低阻微帶線，上述介質基片集成腔體由設在介質基片上的金屬化通孔圍合構成；本實用新型具有體積小，成本低，高品質因數，低插入損耗，易於集成的優點。
文檔編號H01P1/203GK2796130SQ20052007241
公開日2006年7月12日 申請日期2005年6月8日 優先權日2005年6月8日
發明者張玉林, 洪偉, 陳繼新, 吳柯 申請人:東南大學