[发明专利]一种基于混合耦合的宽阻带基片集成波导滤波器

说明书

本发明公开了一种基于混合耦合的宽阻带基片集成波导滤波器，本发明采用多层基片堆叠的方式，相邻金属基片和相邻金属基片之间的金属化通孔阵列构成谐振腔，相邻谐振腔通过耦合孔组连接，使滤波器结构更加紧凑，更适合应用到现代微波毫米波集成电路系统中，并且设置的耦合孔组，不仅不会影响主模的耦合，同时还可以抑制高次模的耦合，从而达到延伸滤波器阻带的效果。

技术领域

本发明涉及一种基于混合耦合的宽阻带基片集成波导滤波器，属于微波技术领域。

背景技术

作为射频微波电路系统中的重要组成器件，滤波器一直往低成本、低功耗、体积小、高功率处理能力、易集成的方向发展。基片集成波导滤波器结合了波导以及平面结构，具备体积小、损耗小、易与平面电路相集成等优点。

由于现代通信电路系统越来越集成化，使得集成多种器件的电路会存在多种信号频率相互交织甚至交叉重叠，毫无疑问会严重影响到信号的接收效果、降低通信信号质量、甚至使得通信系统无法正常工作。另一方面，射频前端内部的很多非线性有源器件，如混频器、倍频器等，同样会存在各种信号交织在一起的情况，这严重影响收发机性能。

为了解决以上问题，这就需要滤波器不仅要有很好的通带传输特性，而且还要有足够宽的阻带来抑制不需要的谐波信号，因此，急需研究宽阻带的滤波器。

发明内容

本发明提供了一种基于混合耦合的宽阻带基片集成波导滤波器，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于混合耦合的宽阻带基片集成波导滤波器，包括堆叠的顶层金属基片和底层金属基片，顶层金属基片和底层金属基片之间堆叠有多个中间金属基片，相邻金属基片之间堆叠有介质基片；

介质基片上贯穿有金属化通孔阵列，介质基片上贯穿的金属化通孔阵列、上层的金属基片和下层的金属基片共同构成谐振腔；

相邻两谐振腔之间的金属基片上开有连接相邻两谐振腔的耦合孔组，耦合孔组包括一个缝隙孔和一个矩形孔，缝隙孔位于主模和高次模的磁场最强处，矩形孔位于高次模的电场最强处。

矩形孔提供预设高次模的电耦合，调节矩形孔的宽度，控制预设高次模的电偶合量；缝隙孔提供预设高次模的磁耦合，调节缝隙孔的长度，控制预设高次模的磁偶合量；矩形孔和缝隙孔均提供主模的磁耦合。

同一金属基片上的缝隙孔和矩形孔位于谐振腔的同一侧，并且与该侧的侧壁平行，矩形孔和缝隙孔从内向外依次设置，矩形孔宽度方向的中心线和缝隙孔宽度方向的中心线在同一条直线上。

相邻两金属基片中，一金属基片的耦合孔组与谐振腔的两个对边平行，另一金属基片的耦合孔组与谐振腔的另外两个对边平行。

顶层金属基片上设置有输入端口，底层金属基片上设置有输出端口。

输入端口和输出端口相互垂直。

本发明所达到的有益效果：本发明采用多层基片堆叠的方式，相邻金属基片和相邻金属基片之间的金属化通孔阵列构成谐振腔，相邻谐振腔通过耦合孔组连接，使滤波器结构更加紧凑，更适合应用到现代微波毫米波集成电路系统中，并且设置的耦合孔组，不仅不会影响主模的耦合，同时还可以抑制高次模，从而达到延伸滤波器阻带的效果，即宽阻带效果。

附图说明

图1为本发明的三维结构图；

图2为本发明的俯视图；

图3为主模和部分高次模的耦合系数；

图4为滤波器通带的S参数图；

图5为滤波器的带外S参数图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。