基于基片集成波导的三通带滤波器的制作方法

本发明属于毫米波技术领域，特别是一种多通带、尺寸小、结构简单的基于基片集成波导的三通带滤波器。

背景技术：

随着微波以及毫米波电路的发展，传统的用于无源器件设计的电路结构(如金属矩形波导、微带线等)已经不能满足现代无线通信对微波器件小型化、集成化的要求。

基片集成波导秉承了传统矩形波导的品质因数高、便于设计等优点，体积小、重量轻，便于现代微波集成电路以及单片微波集成电路的集成和封装。

当前多通带技术主要由以下方法来实现：1、以频率变换、耦合矩阵等为代表的综合方法；2、利用多模谐振器，如sir(steppedimpedanceresonators，sir)；3、利用谐波频率来实现多通带响应；4、在带通滤波器的谐振腔中并联其他频率谐振腔来实现多通带响应；5、并联两个甚至多个通带实现多通带滤波器。

然而，现有各种多通带滤波器存在的问题是：结构复杂、外形尺寸大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于基片集成波导的三通带滤波器、结构简单、尺寸小。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于基片集成波导的三通带滤波器，包括上下叠放的上介质基板和下介质基板，上介质基板上表面贴覆上金属镀层、下介质基板下表面贴覆下金属镀层，上介质基板与下介质基板之间贴覆中金属镀层，所述上金属镀层与中金属镀层之间由穿过上介质基板的多个排列成方形的第一上金属化通孔和位于由所述上金属化通孔排列成的方形对角线上的2个第二上金属化通孔相连，所述中金属镀层与下金属镀层之间由穿过下介质基板的多个排列成方形的第一下金属化通孔和位于由所述下金属化通孔排列成的方形对角线上的2个第二下金属化通孔相连。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

传统的多通带滤波器，通过在带通滤波器的谐振腔中并联其他频率谐振腔来实现多通带响应、并联两个甚至多个通带实现多通带滤波器、或者加多模谐振器来实现多通带，这些都无一例外的加大了设计的尺寸和成本，相比传统的多通带滤波器，本发明只有23mm*23mm，尺寸小，结构简单。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明基于基片集成波导的三通带滤波器的分层结构示意图。

图2是图1的正视图。

图3是图1的俯视图。

图4是图1中上金属镀层的俯视图。

图5是图1中中金属镀层的俯视图。

图6是图1中下金属镀层的俯视图。

图7是实施例的s11和s21仿真图。

图中，11上介质基板，12下介质基板，2上金属镀层，3中金属镀层，4下金属镀层，5第一上金属化通孔，6第二上金属化通孔，7第一下金属化通孔，8第二下金属化通孔；

21上面板，22上波导端口，23第一上缝隙，24第二上缝隙；

31中面板，32第一槽线，33第二槽线；

41下面板，42下波导端口，43第一下缝隙，44第二下缝隙。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明基于基片集成波导的三通带滤波器，包括上下叠放的上介质基板11和下介质基板12，上介质基板11上表面贴覆上金属镀层2、下介质基板12下表面贴覆下金属镀层4，上介质基板11与下介质基板12之间贴覆中金属镀层3，所述上金属镀层2与中金属镀层3之间由穿过上介质基板11的多个排列成方形的第一上金属化通孔5和位于由所述上金属化通孔5排列成的方形对角线上的2个第二上金属化通孔6相连，所述中金属镀层3与下金属镀层4之间由穿过下介质基板12的多个排列成方形的第一下金属化通孔7和位于由所述下金属化通孔7排列成的方形对角线上的2个第二下金属化通孔8相连。

如图4所示，所述上金属镀层2包括方形上面板21和位于所述上面板21左侧中部的上波导端口22；

所述上波导端口22的后方设有第一上缝隙23、前方设有第二上缝隙24。

如图5所示，所述中金属镀层3包括方形中面板31，在所述中面板31上沿所述上面板21两对角线水平投影方向中心对称刻蚀有第一槽线32和第二槽线33。

如图6所示，所述下金属镀层4包括方形下面板41和位于所述下面板41前侧中部的下波导端口42；

所述下波导端口42的左侧设有第一下缝隙43、右侧设有第二下缝隙44。

如图1所示，所述多个第一上金属化通孔5沿上介质基板11的前边沿和后边沿横向均匀排列、沿右边沿、第一上缝隙23上侧和第二上缝隙24下侧，纵向均匀排列；

所述第二上金属化通孔6位于第一上金属化通孔5排列成的方形主对角线上，关于方形的中心对称。

所述多个第一下金属化通孔7沿下介质基板12的左边沿和右边沿纵向均匀排列、沿上边沿、第一下缝隙43左侧和第二下缝隙44右侧，横向均匀排列；

所述第二下金属化通孔8位于第一下金属化通孔7排列成的方形主对角线上，关于方形的中心对称。

如图1、3所示，所述上面板21和下面板41在水平向投影重合；

所述中面板31水平投影左侧与上波导端口22平齐，下侧与下波导端口42平齐，右侧和上侧与上面板21、下面板41的右侧和上侧平齐。

如图1、2、3所示，所述第二上金属化通孔6和第二下金属化通孔8在水平向投影重合。

上介质基板11是厚度为h＝0.787mm，相对介电常数为εr＝2.2的rogers5880的介质板，尺寸取23mm*23mm，介质基板损耗角正切为tanθ＝0.001。

下介质基板12是厚度为h＝0.787mm，相对介电常数为εr＝2.2的rogers5880的介质板，尺寸取23mm*23mm，介质基板损耗角正切为tanθ＝0.001。

上面板21上的第一上缝隙23的宽为0.5mm，长为3mm，第二上缝隙24的宽为0.5mm，长为3mm，上波导端口22宽为2.4mm，长为8mm。

中面板31上的第一槽线32的宽为1mm，长为7mm，第二槽线33的宽为1mm，长为7mm。

下面板41上的第一下缝隙43的宽为0.5mm，长为3mm，第二下缝隙44的宽为0.5mm，长为3mm，下波导端口42宽为2.4mm，长为8mm。

第一上金属化通孔5半径为0.3mm，间距为1mm，第二上金属化通孔6半径为0.4mm，中心位置距离相邻两边的距离都为3mm。

第一下金属化通孔7半径为0.3mm，间距为1mm，第二下金属化通孔8半径为0.4mm，中心位置距离相邻两边的距离都为3mm。

实施例的s11和s21的仿真结果如图7所示。

从图7可以看出，本发明实施例滤波器可实现三个通带。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种基于基片集成波导的三通带滤波器，包括上下叠放的上介质基板(11)和下介质基板(12)，上介质基板(11)上表面贴覆上金属镀层(2)、下介质基板(12)下表面贴覆下金属镀层(4)，上、下介质基板(11、12)之间贴覆中金属镀层(3)，上金属镀层(2)与中金属镀层(3)由多个排列成方形的第一上金属化通孔(5)和位于由上述金属化通孔(5)排列成的方形对角线上的2个第二上金属化通孔(6)相连，中金属镀层(3)与下金属镀层(4)由多个排列成方形的第一下金属通孔(7)和位于由所述下金属化通孔(7)排列成的方形对角线上的2个第二下金属化通孔(8)相连。本发明的三通带滤波器、结构简单、尺寸小。

技术研发人员：周春霞;赵艳飞;施雁佳;张聚栋;王玉洁;林彬彬
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2017.06.02
技术公布日：2017.10.27