帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，具體涉及一種帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，屬于無(wú)線通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]基片集成波導(dǎo)是一種在介質(zhì)基片上實(shí)現(xiàn)類似于金屬矩形波導(dǎo)傳輸特性的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，由于該結(jié)構(gòu)具有低輻射、低插損、小型化、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，成為研究的熱點(diǎn)，也被廣泛應(yīng)用于濾波器的設(shè)計(jì)。借助于印刷電路工藝，基于基片集成波導(dǎo)的濾波器的低成本批量生產(chǎn)稱為可能。但是，傳統(tǒng)的基片集成波導(dǎo)帶通濾波器的工作頻率很高，帶寬很窄，這制約了其在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決傳統(tǒng)的基片集成波導(dǎo)帶通濾波器的工作頻率很高，帶寬很窄，制約了其在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的發(fā)展的問(wèn)題，進(jìn)而提出帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器。
[0004]本發(fā)明為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括介質(zhì)基板、上金屬層、下金屬層和兩個(gè)微帶線，介質(zhì)基板是長(zhǎng)方形板體，上金屬層印刷在介質(zhì)基板上表面的中部，下金屬層印刷在介質(zhì)基板的下表面，且下金屬層覆蓋介質(zhì)基板的下表面，上金屬層的兩端通過(guò)兩個(gè)微帶線與介質(zhì)基板上表面的兩端連接，上金屬層的兩側(cè)沿長(zhǎng)度方向分別開(kāi)有兩排金屬化過(guò)孔，每個(gè)金屬化過(guò)孔由上至下依次穿過(guò)上金屬層、介質(zhì)基板、下金屬層，下金屬層的中部沿介質(zhì)基板的長(zhǎng)度方向呈一字形等間距設(shè)有九個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器工作頻帶覆蓋3.36?12.22GHz，比帶寬能達(dá)3.6:1。該濾波器為印刷型結(jié)構(gòu)，具有剖面低、重量輕、易于集成帶寬較寬的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用通信系統(tǒng)中。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的背面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是兩個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的放大示意圖，圖4是S參數(shù)仿真結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器包括介質(zhì)基板1、上金屬層2、下金屬層3和兩個(gè)微帶線4，介質(zhì)基板1是長(zhǎng)方形板體，上金屬層2印刷在介質(zhì)基板1上表面的中部，下金屬層3印刷在介質(zhì)基板1的下表面，且下金屬層3覆蓋介質(zhì)基板1的下表面，上金屬層2的兩端通過(guò)兩個(gè)微帶線4與介質(zhì)基板1上表面的兩端連接，上金屬層2的兩側(cè)沿長(zhǎng)度方向分別開(kāi)有兩排金屬化過(guò)孔5，每個(gè)金屬化過(guò)孔5由上至下依次穿過(guò)上金屬層2、介質(zhì)基板1、下金屬層3，下金屬層3的中部沿介質(zhì)基板1的長(zhǎng)度方向呈一字形等間距設(shè)有九個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)6。
[0008]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器的每個(gè)微帶線4由第一微帶線4-1、第二微帶線4-2、第三微帶線4-3首尾依次連接組成，第一微帶線4-1為矩形，第二微帶線4-2為等腰梯形，第三微帶線4-3為矩形。
[0009]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，能夠降低電磁波進(jìn)入到波導(dǎo)段的反射能量，提高阻抗匹配效果。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0010]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器的介質(zhì)基板1的長(zhǎng)度為110_，介質(zhì)基板1的寬度為24.86mm，介質(zhì)基板1的厚度為1.5mm，介質(zhì)基板1的相對(duì)介電常數(shù)為4.4。
[0011]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，能夠有效降低濾波器的結(jié)構(gòu)尺寸。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0012]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器的上金屬層2的長(zhǎng)度為50mm，上金屬層2的寬度為24.86mm，上金屬層2的厚度為0.035mm，下金屬層3的長(zhǎng)度為110mm，下金屬層3的寬度為24.86mm，下金屬層3的厚度為0.035mm。
[0013]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，可以保證濾波器的工作頻帶下限位于S波段。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0014]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器的第一微帶線4-1的長(zhǎng)度L1為5_，第二微帶線4-2的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2為20mm，第三微帶線4-3的長(zhǎng)度L3為5mm，第一微帶線4-1的寬度W1為3.2mm，第三微帶線4-3的寬度W2為12mm。
[0015]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，可以使得濾波器的輸入阻抗接近SMA接頭的阻抗(50Ω)，易于饋電。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0016]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器的每個(gè)金屬化過(guò)孔5的直徑徑為1_，相鄰兩個(gè)金屬化過(guò)孔5的中心距為1mm。
[0017]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，可以保證基片集成波導(dǎo)能夠有效屏蔽內(nèi)部的電磁波，同時(shí)還具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器的每個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)6外側(cè)橫邊的長(zhǎng)度L4為1.2mm，每個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)6外側(cè)豎邊的長(zhǎng)度L5為1.5mm，每個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)6外側(cè)豎邊和橫邊的寬度W3均為0.36mm，相鄰兩個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)6之間的距離L6為5mm ο
[0019]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，可以保證濾波器的工作頻帶上限位于X波段。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0020]工作原理
[0021]本發(fā)明帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器的寬帶帶通特性主要是通過(guò)在基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上加載萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，基片集成波導(dǎo)與傳統(tǒng)介質(zhì)填充矩形波導(dǎo)相似，具有高通特性；而萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)具有低通特性，因此，兩者的結(jié)合將會(huì)產(chǎn)生帶通特性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，其特征在于:所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器包括介質(zhì)基板(1)、上金屬層(2)、下金屬層⑶和兩個(gè)微帶線(4)，介質(zhì)基板⑴是長(zhǎng)方形板體，上金屬層(2)印刷在介質(zhì)基板(1)上表面的中部，下金屬層(3)印刷在介質(zhì)基板⑴的下表面，且下金屬層(3)覆蓋介質(zhì)基板(1)的下表面，上金屬層(2)的兩端通過(guò)兩個(gè)微帶線(4)與介質(zhì)基板(1)上表面的兩端連接，上金屬層(2)的兩側(cè)沿長(zhǎng)度方向分別開(kāi)有兩排金屬化過(guò)孔(5)，每個(gè)金屬化過(guò)孔(5)由上至下依次穿過(guò)上金屬層(2)、介質(zhì)基板(1)、下金屬層(3)，下金屬層(3)的中部沿介質(zhì)基板(1)的長(zhǎng)度方向呈一字形等間距設(shè)有九個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，其特征在于:每個(gè)微帶線(4)由第一微帶線(4-1)、第二微帶線(4-2)、第三微帶線(4-3)首尾依次連接組成，第一微帶線(4-1)為矩形，第二微帶線(4-2)為等腰梯形，第三微帶線(4-3)為矩形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，其特征在于:介質(zhì)基板⑴的長(zhǎng)度為110mm，介質(zhì)基板⑴的寬度為24.86mm，介質(zhì)基板⑴的厚度為1.5mm，介質(zhì)基板(1)的相對(duì)介電常數(shù)為4.4。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，其特征在于:上金屬層(2)的長(zhǎng)度為50mm，上金屬層(2)的寬度為24.86mm，上金屬層(2)的厚度為0.035mm，下金屬層(3)的長(zhǎng)度為110mm，下金屬層(3)的寬度為24.86mm，下金屬層(3)的厚度為0.035mm。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，其特征在于:第一微帶線(4-1)的長(zhǎng)度(L1)為5mm，第二微帶線(4-2)的長(zhǎng)度為(L2)為20mm，第三微帶線(4-3)的長(zhǎng)度(L3)為5mm，第一微帶線(4-1)的寬度(W1)為3.2mm，第三微帶線(4-3)的寬度(W2)為12mm06.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，其特征在于:每個(gè)金屬化過(guò)孔(5)的直徑為1mm，相鄰兩個(gè)金屬化過(guò)孔(5)的中心距為1mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，其特征在于:每個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)(6)外側(cè)橫邊的長(zhǎng)度(L4)為1.2_，每個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)(6)外側(cè)豎邊的長(zhǎng)度(L5)為1.5_，每個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)(6)外側(cè)豎邊和橫邊的寬度(W3)均為0.36mm，相鄰兩個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)(6)之間的距離(L6)為5mm。
【專利摘要】帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，它涉及一種基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器，具體涉及帶有萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)的基片集成波導(dǎo)寬帶帶通濾波器。本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)的基片集成波導(dǎo)帶通濾波器的工作頻率很高，帶寬很窄，制約了其在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的發(fā)展的問(wèn)題。本發(fā)明的上金屬層印刷在介質(zhì)基板上表面的中部，下金屬層印刷在介質(zhì)基板的下表面，上金屬層的兩端通過(guò)兩個(gè)微帶線與介質(zhì)基板上表面的兩端連接，上金屬層的兩側(cè)沿長(zhǎng)度方向分別開(kāi)有兩排金屬化過(guò)孔，每個(gè)金屬化過(guò)孔由上至下依次穿過(guò)上金屬層、介質(zhì)基板、下金屬層，下金屬層的中部沿介質(zhì)基板的長(zhǎng)度方向呈一字形等間距設(shè)有九個(gè)萬(wàn)字型缺陷地結(jié)構(gòu)。本發(fā)明用于無(wú)線通信領(lǐng)域。
【IPC分類】H01P1/203, H01P1/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105280992
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510574502
【發(fā)明人】林澍, 王蕾, 趙志華, 劉冠君, 張瑩瑩, 謝青青, 羅曉
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月10日