[发明专利]基于电磁混合耦合的基片集成波导滤波器

说明书

本发明公开了一种基于电磁混合耦合的基片集成波导滤波器。本发明一种基于电磁混合耦合的基片集成波导滤波器，包括：从上到下依次设置的第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层、第三金属层、第三介质层和第四介质层；第一金属化通孔阵列贯穿第一介质层并且和第一金属层以及第二金属层共同构成第一谐振腔；第二金属化通孔阵列贯穿第二介质层，并且与第二金属层、第三金属层共同构成第二谐振腔；第三金属化通孔阵列贯穿第三介质层，并且与第三金属层、第四金属层共同构成第三谐振腔。有益效果：将基片集成波导谐振腔垂直放置，在保证保证基片集成波导性能不变的前提下，可以有效的减小电路面积和封装的面积。

本申请是申请号为201910137908.X、申请日为2019年02月25日、发明名称为“基于电磁混合耦合的基片集成波导滤波器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及滤波器领域，具体涉及一种基于电磁混合耦合的基片集成波导滤波器。

背景技术

随着无线通信的迅猛发展，频谱资源越来越紧张，分配到各类通信系统中的可用频率间隔越来越窄，各频段之间的干扰越加严重，对滤波器性能指标提出了很高的要求。高品质因数、低插损、等群时延、高带外抑制、小体积的带通滤波器受到了广泛的关注。

传统技术存在以下技术问题：

在现有的通信系统中，具有有限传输零点和良好频率选择性的准椭圆滤波器得到了越来越多的应用。为了实现准椭圆滤波响应，通常使用交叉耦合、源-负载耦合以及旁路耦合技术，其通过相邻谐振腔之间、源负载之间构造具有一定相位差的多条耦合路径，产生位于通带附近的传输零点，进而提高滤波器的带外抑制。但是这些技术往往不能对传输零点的位置进行控制，设计的灵活性较差，而且这些技术实现的滤波器的耦合拓扑结构往往比较复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于电磁混合耦合的基片集成波导滤波器，该滤波器相当于两个二阶混合电磁耦合滤波器级联而成，基片集成波导谐振腔采用垂直堆叠放置，使得电路结构紧凑。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电磁混合耦合的基片集成波导滤波器，包括：

从上到下依次设置的第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层、第三金属层、第三介质层和第四介质层；第一金属化通孔阵列贯穿第一介质层并且和第一金属层以及第二金属层共同构成第一谐振腔；第二金属化通孔阵列贯穿第二介质层，并且与第二金属层、第三金属层共同构成第二谐振腔；第三金属化通孔阵列贯穿第三介质层，并且与第三金属层、第四金属层共同构成第三谐振腔。

在其中一个实施例中，所述第一金属层上设置有输入端口，所述第四金属层上设置有输出端口，输入端口和输出端口都采用微带线到共面波导的过渡结构。

在其中一个实施例中，所述的输出端口通过贯穿三层介质层的第四金属化通孔将能量耦合到所述第一金属层上的50欧姆的微带传输线上。

在其中一个实施例中，所述的第二金属层和第三金属层上分别刻蚀第一圆形耦合孔和第二圆形耦合孔，第一圆形耦合孔和第二圆形耦合孔的中心与所述第四金属化通孔的中心相重合。

在其中一个实施例中，所述第二金属层上刻蚀第一磁耦合矩形槽和第一电耦合圆孔，所述第三金属层上刻蚀第二磁耦合矩形槽和第二电耦合圆孔，其中，第一磁耦合矩形槽和第二磁耦合矩形槽位于谐振腔的边缘位置且关于谐振腔中心对称，实现相邻谐振腔的磁耦合，第一电耦合圆孔和第二电耦合圆孔位于谐振腔的中心位置，实现相邻谐振腔的电耦合。

在其中一个实施例中，通过调节第二金属层上刻蚀的第一磁耦合矩形槽长度和第一电耦合圆孔的半径，可以调节下阻带传输零点的位置。

在其中一个实施例中，通过调节第三金属层上刻蚀的第二磁耦合矩形槽长度和第二电耦合圆孔的半径，调节上阻带传输零点的位置。

本发明的有益效果：