基片集成波导毫米波滤波器的制造方法
【专利摘要】本发明的基片集成波导毫米波滤波器，包括覆盖于矩形基片上下表面的超导膜和贯穿基片的过孔，过孔沉积金属使上下表面的超导膜导通。其中超导膜在金属基片上激光沉积形成，并且金属基片沉积有超导膜的一面面向矩形基片表面固定。超导膜和金属过孔组合形成至少两个谐振腔，谐振腔耦合连接形成滤波器。改变金属过孔的直径用以调整谐振腔间的耦合系数，改变金属过孔的位置用以改变谐振腔谐振频率。有益效果在于，由于在基片上下表面覆盖超导膜以取代传统的金属镀层，相比于传统的基片集成波导毫米波滤波器具有插损更小，品质因数更高的特点。
【专利说明】基片集成波导毫米波滤波器
【技术领域】
[0001]本发明属于毫米波波导滤波【技术领域】，涉及毫米波波导滤波器，特别涉及基于基片集成波导技术的毫米波滤波器。
【背景技术】
[0002]毫米波在雷达通信、卫星通信和导航等领域中有着越来越广泛的应用，而滤波器作为毫米波接收机的重要部件，也扮演着举足轻重的角色，其滤波性能是影响接收机性能的重要因素之一。
[0003]为适应电子及无线电通信等行业的迅速发展，微波毫米波系统正朝着高性能、低成本、高集成度和小型化等方面快速发展。毫米波滤波器作为毫米波系统的重要部件，也面临着越来越高的要求:比如更低的插损，更高的集成度，更小的体积和更好的带外抑制等。针对更低的插损和更高的集成度，目前的研究热点主要为E面插入波导滤波器和基片集成波导滤波器。E面插入波导滤波器具有易于加工，插损较小的特点。基片集成波导滤波器兼具波导和平面电路的优势，具有相对较高的Q值和易于集成的优点。基片集成波导通过基片上金属化的过孔与上下金属相连，形成类波导的结构形式。这种结构形式继承了波导和平面电路的优势，但是过孔造成了能量泄露，增大了滤波器的插入损耗。将其应用于高速发展的未来电子及无线通信等领域，其性能明显不能满足需求。超导薄膜在毫米波波段的表面电阻比一般金属材料至少低一个数量级，怎样充分利用高温超导薄膜的优势来设计毫米波滤波器成了目前的研究热点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有的毫米波滤波器不能适应电子及无线电通信等行业的快速发展需求，尤其是在毫米波波段对滤波器件插损、集成度及带外抑制等参数的需求，提出了一种基片集成波导毫米波滤波器。
[0005]本发明的技术方案为:基片集成波导毫米波滤波器，其特征在于，包括覆盖于矩形基片上下表面的超导膜和贯穿基片的过孔，过孔沉积金属使上下表面的超导膜导通；超导膜和金属过孔组合形成至少两个谐振腔，谐振腔耦合连接形成滤波器；改变金属过孔的直径用以调整谐振腔间的耦合系数，改变金属过孔的位置用以改变谐振腔谐振频率。
[0006]进一步的，所述谐振腔为类矩形谐振腔，金属过孔的轴线垂直于基片上下表面。
[0007]进一步的，所述超导膜通过激光沉积工艺在金属基片上形成。
[0008]进一步的，上述金属基片沉积有超导膜的一面面向矩形基片表面固定。
[0009]本发明的有益效果:本发明的基片集成波导毫米波滤波器由于在基片上下表面覆盖超导膜以取代传统的金属镀层，相比于传统的基片集成波导毫米波滤波器具有插损更小，品质因数更闻的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的基片集成波导毫米波滤波器的一种具体结构。
【具体实施方式】
[0011]本发明的实施例是根据本发明的原理而设计，下面结合附图和具体的实施例对本发明的原理作进一步的阐述。
[0012]如图1所示，本实施例的基片集成波导毫米波滤波器包括覆盖于矩形基片I上下表面的超导膜和贯穿基片的过孔3，过孔沉积金属使上下表面的超导膜导通；超导膜和金属过孔组合形成至少两个谐振腔2，谐振腔耦合连接形成滤波器；改变金属过孔的直径用以调整谐振腔间的耦合系数，改变金属过孔的位置用以改变谐振腔谐振频率。
[0013]考虑加工工艺及参数优化调整等因素，本发明的优选方式中，所述谐振腔为类矩形谐振腔，金属过孔的轴线垂直于基片上下表面。传统的超导薄膜虽然应用广泛且容易获得，但是其基片易碎，不易加工。因此，本发明的另一优选实施例放弃采用超导薄膜，转而使用沉积在金属上的超导厚膜作为超导膜。由于超导厚膜的制作工艺为现有的成熟技术，比如可通过激光沉积形成，而超导厚膜制作工艺并非本发明的创新点所在，故在此省略关于超导厚膜形成的技术描述。采用金属基板沉积的超导膜更易于电路加工。为了减小仿真设计参数与实际产品的性能误差，在安装产品时，金属基片沉积有超导膜的一面应面向矩形基片表面固定。
[0014]以下为本发明的优选实施例:如图1所示，包括位于中间层的基片I和覆盖于基片上下表面的超导膜。其中超导膜在金属基片上激光沉积形成。基片包含连接上下表面并沉积有金属的多个过孔，金属化过孔用于电连接覆盖在基片上下表面的超导膜。多个金属化过孔和基片一起形成类矩形谐振腔2，通过改变金属化过孔的位置即可改变谐振频率，而通过改变金属化过孔的直径即可改变谐振腔间的耦合系数。谐振腔的个数和耦合系数由所需设计的滤波器的技术指标决定(如中心频率、带宽以及带外抑制)。
[0015]本实施例设计出的滤波器不仅插入损耗小、易于与平面电路集成，而且带外抑制度高。
[0016]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.基片集成波导毫米波滤波器，其特征在于，包括覆盖于矩形基片上下表面的超导膜和贯穿基片的过孔，过孔沉积金属使上下表面的超导膜导通；超导膜和金属过孔组合形成至少两个谐振腔，谐振腔耦合连接形成滤波器；改变金属过孔的直径用以调整谐振腔间的耦合系数，改变金属过孔的位置用以改变谐振腔谐振频率。
2.根据权利要求1所述的基片集成波导毫米波滤波器，其特征在于，所述谐振腔为类矩形谐振腔，金属过孔的轴线垂直于基片上下表面。
3.根据权利要求1或2所述的基片集成波导毫米波滤波器，其特征在于，所述超导膜通过激光沉积工艺在金属基片上形成。
4.根据权利要求3所述的基片集成波导毫米波滤波器，其特征在于，所述金属基片沉积有超导膜的一面面向矩形基片表面固定。
【文档编号】H01P1/208GK104300192SQ201410566490
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】羊恺, 任向阳, 张天良, 周立国, 徐爱东 申请人:成都顺为超导科技股份有限公司