专利名称：电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滤波器，尤其涉及一种电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器。
背景技术：
微波毫米波滤波器在微波毫米射频子系统的一个关键部件，特别是在微波毫米波集成电路中，射频前端需要用到低插入损耗、选择性好的滤波器。利用传统的制造高品质因数微波毫米波滤波器技术(如传统的金属波导)制造的滤波器具有高品质因数值、低损耗的优点，但同时具有体积庞大、造价高、难于集成的缺点。
发明内容
本实用新型提供一种能够改善带外抑制特性的电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，具有体积小，成本低，高品质因数，低插入损耗，易于集成的优点。
本实用新型采用如下技术方案一种电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，包括双面分别设有金属贴片和作为金属地板用的金属贴片的介质基片，在介质基片上设有介质基片集成腔体，在作为金属地板用的金属贴片上且位于介质基片集成腔体内部的区域设有周期排列孔，在金属贴片的两端分别设有馈电点，上述介质基片集成腔体由设在介质基片上的金属化通孔围合构成。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点本实用新型利用基片集成波导具有高Q值、低损耗的特点，以基片集成波导腔体作为基本单位，并采用周期排列孔、周期排列的十字槽等周期性的电磁带隙结构(Electromagnetic Bandgap，EBG)技术，改善了滤波器的性能。本实用新型利用在金属覆板上开槽和在介质基片上打一系列的金属通孔来实现，从而有利于在微波毫米波电路设计中的集成，本实用新型采用直接藕合方式，即相临的基片集成波导腔体之间除去几个金属通孔形成缝隙的藕合方式，与开槽的耦合方式相比，消除了能量辐射损耗和电磁干扰(补充优点)，用共面波导对基片集成波导腔体馈电，可以方便的与微带线、同轴线等连接，在普通基片集成波导腔体滤波器的每个基片集成波导腔体下表面(即金属地板)上蚀刻类周期分布的十字形槽，即十字形的EBG结构，改善普通基片集成波导腔体滤波器带外抑制等特性。具体优点如下1)其传输参数具有良好的矩形系数和选择性，由于采用直接藕合方式，可以传输大功率；2)以微带线作为输入输出接口，可以方便的与微带线，同轴线连接；3)在微波毫米波电路的设计中易于集成。由于这种滤波器完全在介质基片上实现，并且利用介质基片的介电常数可以很方便的调节这种滤波器尺寸大小，从而较好的实现和其他微波毫米波电路的集成；4)具有较高的Q值，很低的插入损耗。这是由于这种结构具有与矩形金属波导相类似的特性，所以与微带电路相比，它的Q值比较高，损耗比较低；5)造价低。介质基片可采用聚四氟乙烯压板、聚四氟乙烯陶瓷复合介质基片、LTCC等类型多样的微波介质板，并且不需要特种加工，所以造价低；6)在普通基片集成波导腔体滤波器的每个基片集成波导腔体下表面(即金属地板)上蚀刻类周期分布的十字形槽，即十字形的EBG结构，改善了普通基片集成波导腔体滤波器带外抑制和上边带选频等特性。
图1是本实用新型的主视图。
图2是本实用新型的俯视图。
图3是本实用新型的仰视图。
图4是本实用新型的金属化通孔结构示意图。
图5是本实用新型实施例的仿真和测试结果图。
图6是本实用新型在金属地板上蚀刻出和未蚀刻出类周期分布的十字形槽的情况下仿真结果对比图。
具体实施方式
一种电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，包括双面分别设有金属贴片2和作为金属地板用的金属贴片3的介质基片1，在介质基片1上设有介质基片集成腔体4，在作为金属地板用的金属贴片3上且位于介质基片集成腔体4内部的区域蚀刻有周期排列的槽41，在金属贴片2的两端分别设有馈电点7、8，上述介质基片集成腔体4由设在介质基片1上的金属化通孔6围合构成，在本实施例中，介质基片集成腔体4内的周期排列槽41为周期排列的十字槽，在介质基片1上至少设有2个相级连的介质基片集成腔体4，例如可采用2个、3个、5个介质基片集成腔体级连，在相邻的介质基片集成腔体之间设有耦合缝隙5，馈电点7、8采用共面波导馈电结构，上述金属化通孔是在介质基片上开设通孔，在通孔内壁上设置金属套61并将金属套与覆于介质基片双侧的金属贴片连接起来。。
本实用新型对介电常数为3、厚1.5毫米的微波介质基片上实现的三腔十字形电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器(如图1-4)进行了仿真和测试，得到了如图2所示的散射参数的仿真结果和测试结果。其中心频率为5.75GHz，相对带宽为3.66％，最小插入损耗小于2.05dB，带外抑制在-35dB以下。
权利要求1.一种电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，包括双面分别设有金属贴片(2)和作为金属地板用的金属贴片(3)的介质基片(1)，其特征在于在介质基片(1)上设有介质基片集成腔体(4)，在作为金属地板用的金属贴片(3)上且位于介质基片集成腔体(4)内部的区域设有周期排列槽(41)，在金属贴片(2)的两端分别设有馈电点(7、8)，上述介质基片集成腔体(4)由设在介质基片(1)上的金属化通孔(6)围合构成。
2.根据权利要求1所述的电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，其特征在于介质基片集成腔体(4)内的周期排列槽(41)为周期排列的十字槽。
3.根据权利要求1或2所述的电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，其特征在于在介质基片(1)上至少设有2个相级连的介质基片集成腔体(4)，在相邻的介质基片集成腔体之间设有耦合缝隙(5)。
4.根据权利要求1所述的电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，其特征在于馈电点(7、8)采用共面波导馈电结构。
专利摘要本实用新型公开了一种能够改善带外抑制特性的电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，此种电磁带隙结构基片集成波导腔体滤波器，包括双面分别设有金属贴片和作为金属地板用的金属贴片的介质基片，在介质基片上设有介质基片集成腔体，在作为金属地板用的金属贴片上且位于介质基片集成腔体内部的区域设有周期排列孔，在金属贴片的两端分别设有馈电点，上述介质基片集成腔体由设在介质基片上的金属化通孔围合构成；本实用新型具有体积小，成本低，高品质因数，低插入损耗，易于集成的优点。
文档编号H01P1/207GK2796133SQ20052007241
公开日2006年7月12日 申请日期2005年6月8日 优先权日2005年6月8日
发明者洪伟, 张玉林, 陈继新, 吴柯, 汤红军 申请人:东南大学