一種2x波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種2X波段缺陷接結(jié)構-半模基片集成波導濾波器，該濾波器包括：介質(zhì)基片以及設置于介質(zhì)基片上的金屬貼片，其中，介質(zhì)基片上設置有多個通孔，金屬貼片包括位置相對的輸入端口微帶線、輸出端口微帶線、以及分別通過微帶-半模基片集成波導過渡金屬線與輸入端口微帶線和輸出端口微帶線連接的半?；刹▽В野肽；刹▽Ь哂卸鄠€單個缺陷地結(jié)構單元及嵌套缺陷地結(jié)構單元以及與介質(zhì)基片的通孔相通的孔。本發(fā)明的有益效果為：通過在半?；刹▽闲纬扇毕莸亟Y(jié)構來作為基本單元，多級單元級聯(lián)成X波段2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器。具有結(jié)構緊湊，易于大規(guī)模生產(chǎn)，成品率高，性能穩(wěn)定且易于系統(tǒng)集成的特點。
【專利說明】一種2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通訊【技術領域】，尤其涉及到一種2X波段缺陷接結(jié)構-半模基片集成波導濾波器。
【背景技術】
[0002]微波毫米波帶通濾波器是通信系統(tǒng)以及雷達系統(tǒng)的重要組件，其功能在無線接收機中顯得尤為重要，此外，微波帶通濾波器還是微波毫米波系統(tǒng)中許多設計問題的關鍵與核心，如變頻器、倍頻器和多路通信等。電磁波頻譜是有限的，必須按不同應用加以分配；而濾波器既可以用來限定大功率發(fā)射機在規(guī)定頻段內(nèi)的輻射，又可以用來防止接收機受到工作頻帶以外的干擾。傳統(tǒng)的微波毫米波金屬波導和介質(zhì)加載金屬波導可以制作出高品質(zhì)因數(shù)、低損耗、高性能的帶通濾波器，但是這種濾波器首先加工比較復雜，尤其是在微波毫米波頻段，需要相當高的加工精度；其次生產(chǎn)成本比較昂貴，因為金屬波導和腔體的價格本身就很高；第三是這種濾波器體積龐大，很難在射頻集成電路里面得到實質(zhì)應用。因此，迫切需要高性能、體積小、重量輕、品質(zhì)因數(shù)高、損耗小、低成本且易于集成的微波毫米波帶通濾波器，以利于射頻集成電路的設計。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，以解決現(xiàn)有技術的上述不足。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0005]本發(fā)明提供了一種2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，該2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器包括:介質(zhì)基片以及設置于所述介質(zhì)基片上的金屬貼片，其中，所述介質(zhì)基片上設置有多個通孔，所述金屬貼片包括位置相對的輸入端口微帶線、輸出端口微帶線、以及分別通過微帶-半模基片集成波導過渡金屬線與輸入端口微帶線和輸出端口微帶線連接的半?；刹▽В宜霭肽；刹▽Ь哂卸鄠€單個缺陷地結(jié)構單元及嵌套缺陷地結(jié)構單元以及與所述介質(zhì)基片的通孔相通的孔。
[0006]優(yōu)選的，所述單個缺陷地結(jié)構單元包括兩個對稱的具有開口的框型凹陷，且兩個框型凹陷的開口方向相對；所述嵌套缺陷地結(jié)構單元包括多個嵌套的單個缺陷地結(jié)構單元，且所述嵌套缺陷地結(jié)構單元為對稱結(jié)構。
[0007]優(yōu)選的，所述單個缺陷地結(jié)構單元的個數(shù)為兩個，所述嵌套缺陷地結(jié)構單元的個數(shù)為一個，且所述嵌套缺陷地結(jié)構單元位于所述兩個單個缺陷地結(jié)構單元的中間。
[0008]優(yōu)選的，所述2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器還包括設置于所述介質(zhì)基片上與金屬貼片相對的一面的金屬鍍層。
[0009]優(yōu)選的，所述通孔內(nèi)壁設置有鍍銅層。
[0010]優(yōu)選的，所述介質(zhì)基片的板材為羅杰斯板材，介電常數(shù)為2.2，板材厚度為0.254mm。
[0011]優(yōu)選的，該2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器還包括包裹于所述介質(zhì)基片和所述金屬貼片的鍍金層。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:通過在半模基片集成波導上選擇性地去除表面金屬，形成缺陷地結(jié)構。用缺陷地結(jié)構作為基本單元，多級單元級聯(lián)成X波段2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器。采用大小不同的兩個缺陷地結(jié)構嵌套的結(jié)構。在7.5?1GHz內(nèi)，插入損耗1.06dB?1.12dB,反射系數(shù)達到_30dB附近，對二次諧波(15?20GHz)的抑制達到35dB以上。采用普通印制電路板工藝加工，尺寸:29.5X9.00X0.33mm3，相比于同頻段的金屬波導類濾波器，結(jié)構緊湊，易于大規(guī)模生產(chǎn)，成品率高，性能穩(wěn)定。該2X波段缺陷接結(jié)構-半模基片集成波導濾波器屬于平面結(jié)構，易于系統(tǒng)集成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0014]圖1是本發(fā)明實施例提供的2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器的結(jié)構示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實施例提供的單個缺陷地結(jié)構單元的結(jié)構示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明實施例提供的嵌套缺陷地結(jié)構單元的結(jié)構示意圖；
[0017]圖4是本發(fā)明實施例提供的2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器的仿真模擬效果圖。
[0018]圖中:
[0019]10、介質(zhì)基片；20、通孔；30、金屬貼片；31、微帶-半?；刹▽н^渡金屬線；32、半模基片集成波導；33、嵌套缺陷地結(jié)構單元；33、單個缺陷地結(jié)構單元；331、框型凹陷。
【具體實施方式】
[0020]為了提高2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器的性能、降低2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器的體積，本發(fā)明提供了一種2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器。在本發(fā)明的技術方案中，通過采用平板結(jié)構以及多個凹陷地結(jié)構單元以及嵌套凹陷地結(jié)構單元，提高了 2X波段缺陷接結(jié)構-半模基片集成波導濾波器的性能并降低了 2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器的體積。為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下以非限制性的實施例為例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實施例的一種2X波段缺陷接結(jié)構-半模基片集成波導濾波器，該2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器包括:介質(zhì)基片10以及設置于介質(zhì)基片10上的金屬貼片30，其中，介質(zhì)基片10上設置有多個通孔20，金屬貼片30包括位置相對的輸入端口微帶線、輸出端口微帶線、以及分別通過微帶-半?；刹▽н^渡金屬線31與輸入端口微帶線和輸出端口微帶線連接的半?；刹▽?2，且半模基片集成波導32具有多個單個缺陷地結(jié)構單元34及嵌套缺陷地結(jié)構單元33以及與介質(zhì)基片10的通孔20相通的孔。
[0022]該2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，該X波段缺陷地結(jié)構-半模基片集成波導濾波器分為三層結(jié)構，自上至下為金屬貼片30、介質(zhì)基片10以及底面的金屬鍍層，在半?；刹▽V波器的兩端分別設有輸入端口微帶線、輸出端口微帶線，在半?；刹▽V波器的介質(zhì)基片10的一側(cè)設的多個通孔20構成半模基片集成波導濾波器的側(cè)壁，該多個通孔20呈一排排列，且通孔20為金屬化通孔20，在通孔20的內(nèi)壁設置有鍍銅層，并連接金屬貼片30和底面的金屬鍍層；在半?；刹▽V波器的金屬貼片30上選擇性的設有多個缺陷地結(jié)構；并采用三級級聯(lián)的方式；其中位于中間位置的一級缺陷地結(jié)構單元采用了嵌套方式，位于兩側(cè)的缺陷地結(jié)構為單個缺陷地結(jié)構單元34。
[0023]具體的，在將缺陷地結(jié)構與半模基片集成波導技術結(jié)合的時候，對傳統(tǒng)微帶線上的缺陷地結(jié)構進行改進，使其可以很方便地應用在基片集成波導上:如圖2所示，對傳統(tǒng)的互補開環(huán)諧振器進行改進，將兩個互補開環(huán)諧振器去掉一個，簡化為一個單獨的開口環(huán)單元，并且將此開口環(huán)中間部分金屬去除，形成兩個對稱的具有開口的框型凹陷331，且兩個框型凹陷331的開口方向相對，從而形成一個對口半環(huán)，從而改變電磁波的傳播，不僅簡化加工過程，而且滿足性能要求；其次，采用三級級聯(lián)的方式，增強2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器的通帶和邊帶特性；如圖3所示，為了進一步的縮小尺寸，采用兩個大小不同的單元嵌套的方式，即嵌套缺陷地結(jié)構單元33包括多個嵌套的單個缺陷地結(jié)構單元34，且嵌套缺陷地結(jié)構單元33為對稱結(jié)構。
[0024]本發(fā)明實施例提供的2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器通過在半模基片集成波導上選擇性地去除表面金屬，形成缺陷地結(jié)構。用缺陷地結(jié)構作為基本單元，多級單元級聯(lián)成X波段濾波器。采用大小不同的兩個缺陷地結(jié)構嵌套的結(jié)構。如圖4所示，在7.5?1GHz內(nèi)，插入損耗1.06dB?1.12dB,反射系數(shù)達到_30dB附近，對二次諧波(15?20GHz)的抑制達到35dB以上。采用普通印制電路板工藝加工，尺寸:29.5X9.00X0.33mm3,相比于同頻段的金屬波導類濾波器,結(jié)構緊湊，易于大規(guī)模生產(chǎn)，成品率高，性能穩(wěn)定。該2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器屬于平面結(jié)構，易于系統(tǒng)集成，對于微波毫米波集成電路設計和對尺寸重量要求苛刻的應用場景充滿吸引力。在雷達系統(tǒng)和數(shù)字微波通信系統(tǒng)，如LMDS、MMDS等方面，具有非常廣泛的應用前景。相比于金屬矩形波導濾波器，本發(fā)明實施例提供的2X波段缺陷接結(jié)構-半模基片集成波導濾波器在微波毫米波電路與系統(tǒng)的設計中易于集成。因為這種2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器是平面型結(jié)構，完全在介質(zhì)基片10上實現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)介質(zhì)基片10的介電常數(shù)和缺陷地結(jié)構的外觀形狀和大小可以很方便的調(diào)節(jié)這種2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器的尺寸大小，從而較好的實現(xiàn)與其他微波毫米波電路的集成；結(jié)構簡單，易于加工。由于本結(jié)構是在半?；刹▽媳砻嬷苯游g刻缺陷地結(jié)構形成2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，不用額外打孔形成腔體，加工精度高，簡單易行；具有較高的品質(zhì)因數(shù)、較低的損耗。這是因為這種結(jié)構具有與金屬矩形波導類似的結(jié)構和特性，所以相對于微帶電路，它的品質(zhì)因數(shù)更好，損耗更低；帶寬較大，應用范圍廣，不僅可用于X波段的各類雷達系統(tǒng)，還能用于8GHz頻段的數(shù)字微波通信系統(tǒng)。
[0025]其中的介質(zhì)基片10采用普通微波印制電路板工藝加工，較佳的板材為Rogers5880,介電常數(shù)為2.2，板材厚度為0.254mm,加入外圍尺寸后最終尺寸為:29.5X9.00X0.33mm3。具有較小的體積，此外，該2X波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器還包括包裹于介質(zhì)基片10和金屬貼片30的鍍金層。從而使整個2X波段缺陷接結(jié)構-半模基片集成波導濾波器的內(nèi)部結(jié)構得到了保護。
[0026]本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，其特征在于，包括:介質(zhì)基片以及設置于所述介質(zhì)基片上的金屬貼片，其中，所述介質(zhì)基片上設置有多個通孔，所述金屬貼片包括位置相對的輸入端口微帶線、輸出端口微帶線、以及分別通過微帶-半?；刹▽н^渡金屬線與輸入端口微帶線和輸出端口微帶線連接的半?；刹▽?，且所述半?；刹▽Ь哂卸鄠€單個缺陷地結(jié)構單元及嵌套缺陷地結(jié)構單元以及與所述介質(zhì)基片的通孔相通的孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的2乂波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，其特征在于，所述單個缺陷地結(jié)構單元包括兩個對稱的具有開口的框型凹陷，且兩個框型凹陷的開口方向相對；所述嵌套缺陷地結(jié)構單元包括多個嵌套的單個缺陷地結(jié)構單元，且所述嵌套缺陷地結(jié)構單元為對稱結(jié)構。
3.根據(jù)權利要求2所述的2乂波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，其特征在于，所述單個缺陷地結(jié)構單元的個數(shù)為兩個，所述嵌套缺陷地結(jié)構單元的個數(shù)為一個，且所述嵌套缺陷地結(jié)構單元位于所述兩個單個缺陷地結(jié)構單元的中間。
4.根據(jù)權利要求1所述的波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，其特征在于，還包括設置于所述介質(zhì)基片上與金屬貼片相對的一面的金屬鍍層。
5.根據(jù)權利要求1所述的波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，其特征在于，所述通孔內(nèi)壁設置有鍍銅層。
6.根據(jù)權利要求1所述的波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，其特征在于，所述介質(zhì)基片的板材為羅杰斯板材，介電常數(shù)為2.2，板材厚度為0.254皿。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的波段缺陷接結(jié)構-半?；刹▽V波器，其特征在于，還包括包裹于所述介質(zhì)基片和所述金屬貼片的鍍金層。
【文檔編號】H01P1/203GK104466316SQ201310547844
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】邵振海, 宋明清 申請人:北京東方安高微電子科技有限公司