[实用新型]一种新型三模SIW谐振腔滤波器

说明书

本实用新型公开了一种新型三模SIW谐振腔滤波器，包括介质板，介质板由介质基板上下镀金属层而成的薄圆片，沿介质板边缘设置的边缘金属化通孔阵列围合形成SIW谐振腔，介质板中心处设置金属化通孔环形阵列，形成三模SIW谐振腔。介质板上还设有非对称分布的两个馈电端口，馈电端口连接有馈线或另一SIW谐振腔馈电端口，两个馈电端口将SIW腔体壁分出宽边和窄边，宽边上设有微扰。本实用新型具有小型化、低成本、易于加工、低损耗等优点，与双模SIW滤波器相比，本实用新型的滤波器结构下边带频选特性更好，具有更大的通带范围。

技术领域

本实用新型属于电磁场与微波技术领域，具体涉及一种新型三模基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide，SIW）谐振腔滤波器。

背景技术

滤波器是微波毫米波收发信机的重要元件，如何开发出低成本的滤波器一直是微波毫米波集成技术研究的一个重要方向。多模滤波器是微波毫米波滤波器小型化研究的重要分支之一。利用谐振器中的谐振频率相近的谐振模式或者简并谐振模式，可使一个多模谐振器具有和多个主模谐振器类似的频率选择特性。一个单级的多模滤波器通常会引入多个传输极点和零点，相比级联的主模滤波器具有更小的尺寸和插入损耗。多模滤波器通常工作在谐振器的高次谐振模，较主模滤波器具有更大的尺寸，因此具有更好的加工容差。

近年来，随着SIW技术的发展，基于SIW技术的多模滤波器也得到了深入的研究。SIW既保持与波导相近的优良性能，如低损耗、高品质因数、高功率容量等，同时又具有微带线类技术的高集成度、易于平面集成、尺寸小、成本低等优点。在双模SIW 滤波器的设计上：对于圆形SIW腔，通常采用TM₁₁₀模式，矩形SIW腔体则通常是基于TE₁₀₂和TE₂₀₁、TE₁₀₂和TE₃₀₁等模式。SIW三模滤波器可以在双模SIW滤波器的基础上加载互补型分裂环谐振器（Complementary Split Ring Resonator, CSRR）得到, 本实用新型将介绍一种新型的三模SIW谐振腔滤波器，相比现有的三模SIW结构，该滤波器具有结构紧凑、单层工艺可实现等优点。

实用新型内容

本实用新型为实现上述技术目的，提供了一种新型的三模SIW谐振腔滤波器。

本实用新型采取的技术方案为：

一种新型三模SIW谐振腔滤波器，包括介质板，介质板由介质基板上下镀金属层而成，介质板为薄圆片，沿介质板边缘设置的边缘金属化通孔阵列围合形成SIW谐振腔，介质板中心处设置金属化通孔环形阵列，形成三模SIW谐振腔。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的介质板上还设有两个馈电端口，馈电端口连接有馈线或另一SIW谐振腔馈电端口。

上述的两个馈电端口非对称分布，用以在三模SIW谐振腔中激励出两个二次模。

上述的两个馈电端口将SIW腔体壁分出宽边和窄边，宽边上设有微扰。

上述的微扰为微扰金属化通孔阵列。

上述的金属化通孔直径均一致，且相邻金属化通孔之间的间距相同。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）与其他形状相比，圆形SIW谐振腔具有更高的品质因数，通过在圆形SIW腔的中心位置加入一金属化通孔实现三模谐振腔，金属化通孔会使得它所在位置的电场强度几乎为零。金属化通孔的引入会导致腔内的电场分布发生改变：其中主模的电场分布改变尤为显著，因为主模的电场分布在腔体中心位置最强。而简并的TM₁₁₀模由于在腔体的中心位置电场强度很弱，金属化通孔对其影响很小，从而实现了具有小型化、低成本、易于加工、低损耗等优点的滤波器结构；