直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器的製作方法

2023-05-07 03:38:36

專利名稱：直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及微波毫米射頻子系統的一個關鍵部件，特別是用於微波毫米波集成電路的直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器。
背景技術：
微波毫米波濾波器是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有利於微波毫米波集成電路的設計且體積小、重量輕、高品質因數、低損耗、低成本、易於集成的直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器。
本實用新型採用如下技術方案一種濾波用的直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器，包括正、反兩面設有金屬貼片的介質基片，在介質基片上設有基片集成波導圓形腔體，在基片集成波導圓形腔體之間通過波導耦合，在位於兩側邊緣的基片集成波導圓形腔體上分別連接有微帶線，上述基片集成波導圓形腔體由設在介質基片上並按圓周排列的金屬化通孔構成，波導由2行金屬化通孔構成。
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SIW圓形腔體具有高Q值、低損耗的特點，以SIW圓形腔體作為基本單元，腔體之間採用短SIW波導相互耦合，使其性能優良。本實用新型利用在金屬覆板上開槽和在介質基片上製作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；本實用新型在腔體之間採用短SIW波導連接的直接耦合方式，使其具有無輻射的優點；並用共面波導對SIW腔體饋電，使其具有與輸入輸出微帶線容易匹配的優點。本實用新型具體優點如下
1)其傳輸參數具有良好的矩形係數和選擇性；2)採用直接藕合方式，可以有效抑制電磁幹擾；3)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；4)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；5)與可實現的其它形狀SIW腔體相比，SIW圓形腔體具有最高的Q值和很低的插入損耗。這是由於這種結構具有與圓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。
6)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、低溫共燒結陶瓷(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。


圖1是本實用新型的結構主視圖。
圖2是本實用新型的結構俯視圖。
圖3是本實用新型的結構仰視圖。
圖4是本實用新型的金屬化通孔結構示意圖。
圖5是本實用新型仿真和測試結果圖。
具體實施方式
一種濾波用的直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器，包括正、反兩面設有金屬貼片2、3的介質基片1，在介質基片1上設有基片集成波導圓形腔體4，在基片集成波導圓形腔體之間通過波導5耦合，在位於兩側邊緣的基片集成波導圓形腔體4上分別連接有微帶線6、7，上述基片集成波導圓形腔體4由設在介質基片1上並按圓周排列的金屬化通孔8構成，波導5由2行金屬化通孔9構成，金屬化通孔8、9是在介質基片上開設通孔，在通孔壁上設置金屬套10並將金屬套與覆於介質基片雙側的金屬貼片連接起來，在本實施例中，微帶線6、7分別通過共面波導饋電結構61、71與基片集成波導圓形腔體4連接。本實用新型在介電常數為2.65、厚1毫米的微波介質基片上得以實現，散射參數的仿真結果和測試結果如圖5。其中心頻率為5.93GHz，最小插入損耗小於2.2dB，相對帶寬為2.9％，帶外抑制在44dB以下。
權利要求1.一種濾波用的直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器，其特徵在於包括正、反兩面設有金屬貼片(2、3)的介質基片(1)，在介質基片(1)上設有基片集成波導圓形腔體(4)，在基片集成波導圓形腔體之間通過波導(5)耦合，在位於兩側邊緣的基片集成波導圓形腔體(4)上分別連接有微帶線(6、7)，上述基片集成波導圓形腔體(4)由設在介質基片(1)上並按圓周排列的金屬化通孔(8)構成，波導(5)由2行金屬化通孔(9)構成。
2.根據權利要求1或2所述的直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器，其特徵在於微帶線(6、7)分別通過共面波導饋電結構(61、71)與基片集成波導圓形腔體(4)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種直接耦合式基片集成波導圓形腔體濾波器，包括正、反兩面設有金屬貼片的介質基片，在介質基片上設有基片集成波導圓形腔體，在基片集成波導圓形腔體之間通過波導耦合，在位於兩側邊緣的基片集成波導圓形腔體上分別連接有微帶線，上述基片集成波導圓形腔體由設在介質基片上並按圓周排列的金屬化通孔構成，波導由2行金屬化通孔構成。具有體積小、重量輕、高品質因數、低損耗、低成本、易於集成的優點。
文檔編號H01P1/20GK2877052SQ200620070849
公開日2007年3月7日 申請日期2006年3月30日 優先權日2006年3月30日
發明者洪偉, 張玉林, 華光, 湯紅軍, 陳繼新, 吳柯 申請人:東南大學