[发明专利]基于三角形基片集成波导的混合模式带通滤波器

说明书

本发明公开了一种基于三角形基片集成波导的混合模式带通滤波器，该滤波器包含2个等腰直角三角形谐振腔体、1个等边三角形谐振腔体和2条微带线。两条微带线位于顶层金属层分别连接2个等腰直角三角形谐振器腔体。介质基片上排布有垂直于介质基片边沿的金属化通孔。相邻两个谐振腔之间的金属通孔排布留有一段空隙。等边三角形腔体中设置有一个单独的金属化通孔，用以调节等边三角形腔的模式与频率。三个三角形谐振腔两两耦合形成具有两个传输零点的带通滤波器，克服了带外性能较差的缺点。本发明设计结构简单，滤波器结构紧凑，馈电简单，并且含有传输零点，可以有效抑制带外谐波，加工难度低，同时插损较低，更适合应用于现代毫米波电路集成。

技术领域

本发明涉及一种基于三角形基片集成波导的混合模式带通滤波器，属于毫米波技术领域。

背景技术

随着无线通信的发展，现代滤波器朝着低成本，重量轻，小型化，高功率容量，高性能的方向发展。基片集成波导（SIW：Substrate Integrated Waveguide）因其品质因数高、插入损耗低、易于加工等优点而得到了广泛关注，并在微波、毫米波电路中有着广阔的应用。过去二十年中，已经有大量文献对矩形、圆形基片集成波导进行了深入研究。而三角形基片集成波导在具备高品质因数、低插入损耗等优点的同时，还有结构紧凑，易于布局的优势，亟待开发和应用。

与此同时，随着频率范围的不断提高，现代通信技术对毫米波器件小型化的要求将不断提高。双模基片集成波导滤波器是对基片集成波导滤波器技术的一个重要发展。双模基片集成波导滤波器可以在设计滤波器的过程中显著减少谐振腔的数量减小滤波器的尺寸，增加了设计的灵活性。同时使用不同模式的基片集成波导结构还能在滤波器的阻带引入传输零点，得到非对称的或者准椭圆函数响应，提高滤波器的带外抑制以及选择特性提高滤波器的性能。

综上所述，基于三角形基片集成波导的混合模式滤波器在具备品质因数高、插入损耗低、带外性能优秀等优点的同时，还有结构紧凑，易于布局的优势，亟待开发和应用。

发明内容

为了解决上述背景技术所提出的问题，本发明提供了一种双层三角形基片集成波导滤波器。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于三角形基片集成波导的混合模式带通滤波器，所述混合模式带通滤波器包括介质基片，设置在所述介质基片上均匀排布的金属通孔列以及设置在所述介质基片上、下表面的金属层构成第一至第三三角形谐振腔体；

所述第一和第二三角形谐振腔体是两个大小相同的等腰直角三角形谐振腔体，所述第三三角形谐振腔体是一个等边三角形谐振腔体，两个所述等腰直角三角形谐振腔体在一条直角边处采用直接耦合的方式级联在一起，在另一条直角边处采用直接耦合的方式与所述等边三角形谐振腔体级联；

在所述介质基片的上表面、所述第二等腰直角三角形谐振腔体的两个直角边的中点处分别连接一条微带线；

相邻两个所述三角形谐振腔体之间的金属通孔列上留有一段作为耦合窗口的空隙，三个所述三角形谐振腔两两耦合形成具有两个传输零点的带通滤波器。

进一步，所述等边三角形谐振腔体上还设有一个金属通孔，所述金属通孔设置在所述等边三角形谐振腔体与两个所述等腰直角三角形谐振腔体相连的边的中线上。

进一步，每条所述微带线与三角形谐振腔体相连处开有延伸到三角形谐振腔体内的细槽。

进一步，每条所述微带线与三角形谐振腔体相连处不设置金属通孔。

进一步，所述混合模式带通滤波器为镜面对称结构。

进一步，所述三角形谐振腔体由分别设置在所述介质基片上、下表面的金属层以及设置在所述介质基片上的三个首尾相接的金属通孔列构成。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：