一種采用頻率選擇性耦合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種毫米波帶通濾波器,特別是涉及一種抑制基波的,尺寸較大 的,可用PCB制版技術(shù)實(shí)現(xiàn)的采用頻率選擇性禪合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著毫米波工程的發(fā)展,毫米波的應(yīng)用正在向著更高頻段發(fā)展,同時(shí)也遇到了新 的問(wèn)題,如更高的頻率意味著更小的電路尺寸,使得電路加工難度大,制造成本高。因此對(duì) 成本較低的,尺寸較大的,易于加工的毫米波濾波器有著較為迫切的需求。
[0003] 目前許多研究者已經(jīng)將許多種技術(shù)用于毫米波帶通濾波器的設(shè)計(jì),其中有 幾種典型的方法。第一種方法是采用具有多層結(jié)構(gòu)和高制造精度的低溫共燒陶瓷技 術(shù)(LTCC)設(shè)計(jì)毫米波帶通濾波器,如S. W. Wong, Z. N. Chen, and Q. X. Chu, (2012), 'Microstrip-line millimeter-wave bandpass filter using interdigital coupled-line',公7ectn9/7 Ze 化,48, pp. 224-225.。第二種方法是采用 COMS (bu 化 complementary metal oxide semiconductor)設(shè)計(jì)毫米波帶通濾波器,如使用慢波結(jié) 構(gòu)的 B. Yang, E. Skafidas, and R. J. Evans, (2012), Slow-wave slot microstrip transmission line and bandpass filter for compact millimeter-wave integrated circuits on bulk complementary metal oxide semiconductor',lET Mi crow. Antennas 化(9/73貧?,6,pp. 1548-1555?和比-R. Lin, C. -Y. Hsu,比-R. Qiuang,and C. -Y. Chen, (2012), 'A 77-GHz miniaturized slow-wave SI民 bandpass filter fabricated using 0. 18-um standard CMOS technology', Microwave Opt Tech打ol Lett.,54, pp. 1063 - 1066。W及使用階躍阻抗諧振器的 S. -C. Chang, Y. -M. Chen,S. -F. Chang, Y. -H. Jeng, C. -L Wei, C. -H. Huang, and C. -P. Jeng, (2010),'Compact millimeter-wave CMOS bandpass filters using grounded pedestal stepped-impedance technique',姑'做 fra打6* i/Zcror 巧TfecA,58,pp. 3850-3858。第S種方法是 采用介質(zhì)集成波導(dǎo)技術(shù)(SIW)、集成無(wú)源器件技術(shù)(IPD)設(shè)計(jì)毫米波帶通濾波器,如C. Y. Hsiao, S. S.比 Hsu, and D. C. Chang, (2011),'A compact V-band bandpass filter in IPD technology', IEEE Microw Wireless Co描pern. Lett.,21, pp. 531-533. 及X. P. Chen, and K. Wu, (2012) ^Self-packaged millimeter-wave substrate integrated waveguide filter with asymmetric frequency response', IEEE Trans Compon Package ife打u估TfecA.,2,pp. 775-782。本實(shí)用新型采用的PCB制版技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的平面微帶線(xiàn) 結(jié)構(gòu)。
[0004] 現(xiàn)階段,毫米波帶通濾波器已經(jīng)引起了很多的關(guān)法。如J. -H. Lee, S. Pinel, J. Laskar, and M. M. Tentzeris, (2007), 'Design and development of advanced cavity-based dual-mode filters using low-temperature co-fired ceramic technology for V-band gigabit wireless systems', IEEE Trans Mi crow Theory TfecA.,55,pp. 1869-1879。但它采用了LTCC技術(shù),加工難度較大,制作成本較高,為了解 決該個(gè)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供新的實(shí)現(xiàn)大尺寸的抑制基波的毫米波帶通濾波器。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種采用頻率選擇性 禪合來(lái)抑制基波的毫米波帶通濾波器。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0007] -種采用頻率選擇性禪合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器,包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間 層介質(zhì)基板和下層接地金屬板;上層微帶結(jié)構(gòu)附著在中間層介質(zhì)基板上表面,下層接地金 屬板附著在中間層介質(zhì)基板下表面;上層微帶結(jié)構(gòu)包括兩條饋電線(xiàn)和兩個(gè)諧振器;兩個(gè)諧 振器呈中軸對(duì)稱(chēng),并且結(jié)構(gòu)相同,諧振器工作在低通帶時(shí)等效為半波長(zhǎng)諧振器,工作在高通 帶時(shí)也等效為半波長(zhǎng)諧振器,但是兩條諧振路徑是不同的,所述濾波器的其中一條饋電線(xiàn) 在輸入端口處分成兩路,分別對(duì)稱(chēng)地沿著中也加載諧振器的外邊緣進(jìn)行禪合饋電,另外一 條饋電線(xiàn)在輸出端口處分成兩路,分別對(duì)稱(chēng)地沿著另一個(gè)中也加載諧振器進(jìn)行禪合饋電。
[0008] 上述采用頻率選擇性禪合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器,諧振器包括一個(gè)半波長(zhǎng)主 傳輸微帶線(xiàn)和一個(gè)加載在該諧振器中也的開(kāi)路枝節(jié)線(xiàn),其中半波長(zhǎng)主傳輸微帶線(xiàn)部分由第 四微帶線(xiàn)、第五微帶線(xiàn)、第六微帶線(xiàn)、第八微帶線(xiàn)和第九微帶線(xiàn)依次連接而成,第四微帶線(xiàn) 的一端和第九微帶線(xiàn)的一端都開(kāi)路,另一端分別與微帶線(xiàn)的兩端相連,加載在第六微帶線(xiàn) 中也的開(kāi)路枝節(jié)線(xiàn)是第走微帶線(xiàn),它一端連接在半波長(zhǎng)主傳輸微帶線(xiàn)的中間,另一端開(kāi)路。 諧振器工作在低通帶的時(shí)候諧振路徑是第四微帶線(xiàn)、第五微帶線(xiàn)、第六微帶線(xiàn)、第八微帶 線(xiàn)、第九微帶線(xiàn)所組成的對(duì)應(yīng)低通帶的半波長(zhǎng)路徑,工作在高通帶的時(shí)候諧振路徑是第四 微帶線(xiàn)、第五微帶線(xiàn)、第六微帶線(xiàn)的一半和第走微帶線(xiàn)所組成的對(duì)應(yīng)高頻率的半波長(zhǎng)路徑。
[0009] 上述采用頻率選擇性禪合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器,每個(gè)諧振器的半波長(zhǎng)主傳 輸微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度Z的電長(zhǎng)度基波諧振頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的一半;與為所述雙帶通濾 波器的高諧振頻率《對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)^的一半,A為第走微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度;半波長(zhǎng)主傳輸微帶線(xiàn) 長(zhǎng)度公^第四微帶線(xiàn)、第五微帶線(xiàn)、第六微帶線(xiàn)、第八微帶線(xiàn)和第九微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度之和。
[0010] 上述采用頻率選擇性禪合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器,諧振器的半波長(zhǎng)主傳輸微 帶線(xiàn)部分由第四微帶線(xiàn)、第五微帶線(xiàn)、第六微帶線(xiàn)、第八微帶線(xiàn)和第九微帶線(xiàn)依次連接而 成,兩個(gè)諧振器關(guān)于中軸對(duì)稱(chēng),呈兩個(gè)背靠背的E型結(jié)構(gòu)。
[0011] 上述采用頻率選擇性禪合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器,所述其中一條饋電線(xiàn)由第 一微帶線(xiàn)、第二微帶線(xiàn)、第H微帶線(xiàn)、第十九微帶線(xiàn)組成,第一微帶線(xiàn)一端開(kāi)路,另一端與第 二微帶線(xiàn)一端相連,第二微帶線(xiàn)另一端與第H微帶線(xiàn)一端相連,第H微帶線(xiàn)另一端開(kāi)路,第 十九微帶線(xiàn)一端開(kāi)路,另一端垂直搭接在第二微帶線(xiàn)的中也;另一條饋電線(xiàn)由第十微帶線(xiàn)、 第^^一微帶線(xiàn)、第十二微帶線(xiàn)、第二十微帶線(xiàn)組成,第十微帶線(xiàn)一端開(kāi)路,另一端與第^^一 微帶線(xiàn)一端相連,第十一微帶線(xiàn)另一端與第十二微帶線(xiàn)一端相連,第十二微帶線(xiàn)另一端開(kāi) 路,第二十微帶線(xiàn)一端開(kāi)路,另一端垂直搭接在第十一微帶線(xiàn)上的中也;接在輸入端口之后 的饋電線(xiàn)分成兩路,其中一路包括第一微帶線(xiàn)和第二微帶線(xiàn)的一半;另一路包括第H微帶 線(xiàn)和第二微帶線(xiàn)的另一半;其中第一微帶線(xiàn)與半波長(zhǎng)主傳輸微帶線(xiàn)的第八微帶線(xiàn)之間有 0. 1 + 0.05 mm的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)平行禪合;第H微帶線(xiàn)與半波長(zhǎng)主傳輸微帶線(xiàn)的第五微帶線(xiàn)之 間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)平行禪合;第二微帶線(xiàn)和第四微帶線(xiàn)W及第九微帶線(xiàn)之 間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)平行禪合。
[0012] 上述采用頻率選擇性禪合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器,所述接在輸出端口之前的 饋電線(xiàn)分成兩路,一路包括第十微帶線(xiàn)和第十一微帶線(xiàn)的一半;另一路包括第十二微帶線(xiàn) 與第十一微帶線(xiàn)的另一半。
[0013] 上述采用頻率選擇性禪合來(lái)抑制基波的毫米波濾波器,所述濾波器的通帶固定在 30GHz,在很寬一段頻帶范圍內(nèi)都有很好的抑制水平;第一微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度為1. 1 + 0. 02mm, 寬度為0.2 + 0. 02mm,第二微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度為4. 2 + 0. 02mm,寬度為0.2 + 0. 02mm,第H微 帶線(xiàn)的長(zhǎng)度為1. 1 + 0. 02mm,寬度為0. 2 + 0. 02mm,第十九微帶線(xiàn)接輸入端口,其特性阻抗 為500,長(zhǎng)度為1.3 + 0. 02mm,寬度為0.8 + 0. 03mm,第四微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度為1.2 + 0. 04mm, 寬度為0. 2 + 0. 02mm,第五微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度為0. 8 + 0. 01mm,寬度為0. 2 + 0. 02mm