[发明专利]一种小型化液晶可调微波窄带带阻滤波器及其加工方法

说明书

本发明公开了一种小型化液晶可调微波窄带带阻滤波器，包括介质基板、介质基板底部设有微带线，微带线形成双谐振结构；还包括接地板，介质基板底部与接地板顶部之间设有液晶层，接地板顶部的两端通过蚀刻使得SMA接头能够插入接地板两端并且实现50欧姆阻抗匹配。本发明还公开了滤波器的加工方法。本发明通过对接地板两端进行蚀刻，在不需要对介质基板钻孔的情况下，也能够实现SMA接头的插入以及阻抗匹配；本发明采用双谐振结构，结合液晶材料的各向异性，能够实现具有优良性能的小型化液晶可调微波窄带带阻滤波器；本发明能够解决超宽带通信中的WiMAX信号干扰问题，具有插入损耗较低、连续可调、结构紧凑、制备简单、成本低和方便集成等优点。

技术领域

本发明涉及微波器件，特别是涉及液晶可调微波窄带带阻滤波器及其加工方法。

背景技术

带阻滤波器作为一种频率选择器件被广泛应用于通信技术领域，是现代无线通信系统中的关键器件之一。但目前传统的带阻滤波器实现可调功能比较困难，而且会增加生产应用和系统的成本及复杂度。可调带阻滤波器作为一种性能灵活的新型滤波器，不仅能够隔离和衰减不需要的信号，还能根据实际需求和环境调节选频特性。

在现阶段，常用于实现可调带阻滤波器的技术主要有以下四种，分别为：电方法，如PIN二极管、变容二极管、微机电系统(MEMS)等；光方法，如光敏开关等；机械方法，如机械改变器件物理结构等；可调材料方法，如铁电体材料等。以上可调技术或多或少存在着一些缺陷和不足，如只能离散调节，调控电压大，成本高，损耗大等。基于液晶材料的可调微波器件具有低损耗、高调谐、连续可调、小型化、低偏压、易于集成等优点，正逐渐成为微波技术的热点。然而，目前利用液晶技术实现的可调微波带阻滤波器并不多，而且阻带带宽均较大，不适合隔离窄带信号。此外，液晶材料与传统固态电介质不一样，它具有可流动性，现有技术通常对上层基板钻孔以实现SMA与器件微带结构的连通，这种方法工艺较复杂且增加了制作成本，而且很容易出现阻抗不匹配问题，增大微波反射信号。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种无需上层基板钻孔的、能实现窄阻带的小型化液晶可调微波窄带带阻滤波器及其加工方法。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的小型化液晶可调微波窄带带阻滤波器，包括介质基板、介质基板底部设有微带线，微带线形成双谐振结构；还包括接地板，介质基板底部与接地板顶部之间设有液晶层，接地板顶部的两端通过蚀刻使得SMA接头能够插入接地板两端并且实现50欧姆阻抗匹配，接地板顶部两端蚀刻的部分不与液晶层接触。

进一步，所述双谐振结构包括开路支节，开路支节的长度为四分之一波长。

进一步，所述介质基板采用Rogers 4003C，介电常数为3.55，尺寸为41mm×13mm×1.524mm，微带线的厚度为0.017mm；液晶层的厚度为0.13mm。

进一步，所述接地板两端蚀刻了长方体结构，长方体的长度为10mm，宽度为3mm，高度为0.517mm，且长方体的长度方向与介质基板的长度方向平行。

本发明所述的小型化液晶可调微波窄带带阻滤波器的加工方法，包括以下步骤：

S1：通过光刻的方法，在介质基板的底部形成微带线；

S2：对接地板顶部的两端进行蚀刻，使得SMA接头能够插入接地板两端并且实现50欧姆阻抗匹配；

S3：对介质基板底部和接地板顶部进行表面处理；

S4：通过胶水粘合介质基板底部和接地板顶部，形成一个空腔，使得微带线位于空腔内，然后将液晶材料注入空腔内，并进行密封固定。

进一步，所述表面处理包括清洗、取向膜制备、取向膜软化以及取向膜摩擦这四个步骤。