[实用新型]一种易于CNC分层加工的W波段波导滤波器

说明书

本实用新型公开一种易于CNC分层加工的W波段波导滤波器，包括输入波导、输出波导、对称分布的过渡结构和阵列分布的谐振腔组成，所述谐振腔之间中心分布，且相邻的两个谐振腔之间通过H面感性膜片相互连接，输出波导与谐振腔之间以及输入波导与谐振腔之间均是通过过渡结构连接，波导滤波器为折叠结构，波导滤波器的加工方式为分层加工，在非相邻的两个谐振腔间引入用于产生一对传输零点层间耦合。本实用新型波导滤波器为了实现紧凑的层型集成布局，整体采用折叠结构；同时为了改善滤波器的带外抑制性能，在非相邻谐振腔间引入层间耦合产生了一对传输零点；采用分层加工的方式进行制备，使得滤波器更易集成于垂直堆栈结构中，提高系统集成度。

技术领域

本实用新型涉及毫米波射频电路的技术领域，具体是一种易于CNC分层加工的W波段波导滤波器。

背景技术

W波段作为毫米波/太赫兹频段中重要的窗口，该频段高性能接收机系统的研制对于新一代目标探测、高速通信、高分辨率谱线观测等具有重要意义。

滤波器具有滤除带外干扰频率和抑制噪声的作用，因此是接收机系统中重要的无源器件之一。波导是一种完全闭合的金属结构传输线，能够避免电磁辐射损耗和介质损耗，同时具有低损耗、功率容量大等优点，因此被广泛应用于毫米波、太赫兹频段滤波器的设计。近些年来，基于CNC工艺制备的波导滤波器被大量报道，但是大部分滤波器都是独立设计，并未考虑用于后期与实际系统电路的集成互连。而基于DRIE及SU-8光刻胶工艺由于其加工方式的特殊性，使得制备的滤波器具有分层的特点，易于系统级封装集成，但上述微工艺技术需要造假昂贵的超净室，并且制备好的器件则需要额外的固定装置、连接器等，这些因素均会导致成本大大增加。而且现阶段下系统仍然是采用光刻成形的芯片电路结合基于CNC实现的波导电路形式，以实现复杂的固态系统结构。因此，展开对基于CNC工艺的层型结构波导滤波器的研究，在提高接收机系统集成度方面具有重要意义。

综上分析，因此在太赫兹天文观测重要的窗口频段W波段，设计了一款具有分层结构的准椭圆波导滤波器，该滤波器整体采用折叠结构，并引入交叉耦合改善了滤波器的带外抑制性能，多层的结构更易于集成分层系统中，对于高性能太赫兹接收机系统的实现具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种易于CNC分层加工的W波段波导滤波器，为了实现紧凑的层型集成布局，整体采用折叠结构；同时为了改善滤波器的带外抑制性能，在非相邻谐振腔间引入层间耦合产生了一对传输零点；采用分层加工的方式进行制备，使得滤波器更易集成于垂直堆栈结构中，提高系统的集成度；其整体结构简单易实现，能有效降低当前使用CNC工艺加工高频滤波器的难度等情况；且易扩展至更高频，如太赫兹(THz)频段。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种易于CNC分层加工的W波段波导滤波器，波导滤波器包括输入波导、输出波导、对称分布的过渡结构和阵列分布的谐振腔组成，所述谐振腔之间中心分布，且相邻的两个谐振腔之间通过H面感性膜片相互连接，输出波导与谐振腔之间以及输入波导与谐振腔之间均是通过过渡结构连接。

所述波导滤波器为折叠结构，波导滤波器的加工方式为分层加工。

在非相邻的两个所述谐振腔间引入用于产生一对传输零点层间耦合。

进一步的，所述谐振腔为4个，4个谐振腔谐分别为第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔和第四谐振腔。

进一步的，所述第一谐振腔通过一个过渡结构连接在输入波导上，第四谐振腔通过另一个过渡结构连接在输出波导上，第二谐振腔通过H面感性膜片与第一谐振腔相连接，第三谐振腔通过H面感性膜片连接在第四谐振腔的一侧，第一谐振腔通过层间耦合结构与第四谐振腔相连，第二谐振腔与第三谐振腔通过孔型耦合结构相连。

进一步的，所述输入波导和输出波导均采用标准WR-10波导。

进一步的，所述谐振腔为TE₁₀₁模式的谐振器。