基片集成波导结构的双通带差分滤波器的制造方法

文档序号:9507587阅读:478来源:国知局
基片集成波导结构的双通带差分滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及差分滤波器领域,具体而言涉及一种基片集成波导结构的双通带差分滤波器。
【背景技术】
[0002]滤波器是电路系统重要的基本单元电路之一,广泛应用于微波通信、雷达导航、电子对抗、卫星通信、弹道制导、测试仪表等系统中,是微波和毫米波系统中不可缺少的重要器件。它性能的优劣往往直接影响整个通信系统的性能指标。在实际工程应用中,从滤波器技术指标的给定到加工成品所要求的时间将越来越短,快速准确的设计出高性能的微波滤波器将是工程设计和市场竞争的必然趋势,设计性能高、体积小、成本低和缩短滤波器研制周期,是市场竞争的必然要求。
[0003]差分带通滤波器具有好的信噪比而得到特别的关注,差模信号选择性滤波和共模响应的抑制是最重要指标。国内外很多学者对此进行了研究,但是他们设计的差分带通滤波器通常使用谐振环,巴伦,平面微带结构、双面平行带状线,η网络180°移相器,和槽线谐振器来实现。
[0004]基片集成波导(SIW)是一种新的微带线传输形式,其利用金属过孔在介质基片上实现波导的场传播模式。此类波导的一个重要性质是具有与传统矩形波导相近的传播特性,诸如品质因数高、易于设计等,同时较传统波导更为紧凑,具有体积小、重量轻、容易加工和集成等优点,基于此,如何将基片集成波导技术应用到差分滤波器的设计上是当前本领域中急需解决的难题。

【发明内容】

[0005]本发明目的在于将基片集成波导技术引入差分带通滤波器的设计中,提供一种具有较高共模抑制、带间隔离度和可控中心频率的双通带差分滤波器。
[0006]本发明的另一目的在于,提供一种前述双通带差分滤波器的制造方法。
[0007]本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现,从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。
[0008]为达成上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
[0009]一种基片集成波导结构的双通带差分滤波器,包括介质基板以及设置在介质基板表面的上表面金属层和下表面金属层,介质基板具有一水平轴线和垂直轴线,水平轴线与信号的传输方向相同,其中:
[0010]所述介质基板、上表面金属层和下表面金属层上形成有多个贯穿的金属化通孔,金属化通孔在上表面金属层和下表面金属层表面组成通孔阵列,所述通孔阵列、上表面金属层与下表面金属层围成基片集成波导的六个腔体,分别为第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体、第五腔体及第六腔体,其中:
[0011]第一腔体与第二腔体关于水平轴线对称,第五腔体与第六腔体关于水平轴线对称,第三腔体与第四腔体设置在介质基板的中央并关于垂直轴线对称,第一腔体与第二腔体、第五腔体与第六腔体分别分布在第三腔体与第四腔体的两侧;
[0012]所述第一腔体、第二腔体、第五腔体及第六腔体均为具有第一面积的四方形腔体结构,第三腔体、第四腔体均为具有第二面积的四方形腔体结构,每个腔体的沿水平轴线方向的侧边具有相同的长度,且前述第一面积为第二面积的两倍;
[0013]第一腔体与第二腔体分别与第三腔体相连并在连接部位形成有第一耦合窗口,第五腔体与第六腔体分别与第四腔体相连并在连接部位形成有第二耦合窗口,第三腔体与第四腔体的连接部位形成有第三耦合窗口;
[0014]在第一、二、五、六腔体内临近上表面金属层、下表面金属层边缘的位置分别插入有四条馈线,分别为第一馈线、第二馈线、第三馈线及第四馈线。
[0015]本发明的另一方面还提出一种上述基片集成波导结构的双通带差分滤波器的制造方法,其实现包括以下步骤:
[0016]在一介质基板的两个表面上分别安装上表面金属层和下表面金属层,前述介质基板的水平轴线与信号的传输方向相同;
[0017]在介质基板、上表面金属层和下表面金属层上形成多个贯穿的金属化通孔,通过金属化通孔在上表面金属层和下表面金属层表面组成通孔阵列,通过所述通孔阵列、上表面金属层与下表面金属层的围包形成基片集成波导的六个腔体,分别为第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体、第五腔体及第六腔体,其中:第一腔体与第二腔体关于水平轴线对称,第五腔体与第六腔体关于水平轴线对称,第三腔体与第四腔体设置在介质基板的中央并关于垂直轴线对称,第一腔体与第二腔体、第五腔体与第六腔体分别分布在第三腔体与第四腔体的两侧;所述第一腔体、第二腔体、第五腔体及第六腔体均为具有第一面积的四方形腔体结构,第三腔体、第四腔体均为具有第二面积的四方形腔体结构,每个腔体的沿水平轴线方向的侧边具有相同的长度,且前述第一面积为第二面积的两倍;且
[0018]在第一腔体与第二腔体分别与第三腔体相连的部位形成第一耦合窗口,在第五腔体与第六腔体相连的部位形成第二耦合窗口,在第三腔体与第四腔体相连的部位形成第三稱合窗口 ;
[0019]在第一、二、五、六腔体内临近上表面金属层、下表面金属层边缘的位置分别插入四条馈线:第一馈线、第二馈线、第三馈线及第四馈线。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一实施方式的基片集成波导结构的双通带差分滤波器的结构示意图。
[0021]图2为图1实施例的基片集成波导结构的双通带差分滤波器的侧视图。
[0022]图3为根据图1实施方式实现的基片集成波导结构的双通带差分滤波器的一个带尺寸标示的示例。
[0023]图4a_4b为添加扰动槽线后的差模共模响应仿真和测试图。
【具体实施方式】
[0024]为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0025]如图1所示,根据本发明的较优实施例,一种基片集成波导结构的双通带差分滤波器,其包括介质基板6以及设置在介质基板6表面的上表面金属层1和下表面金属层7,介质基板6具有一水平轴线L1和垂直轴线L2,水平轴线L1与信号的传输方向相同。
[0026]如图1所不,所述介质基板6、上表面金属层1和下表面金属层7上形成有多个贯穿的金属化通孔2,金属化通孔2在上表面金属层1和下表面金属层7表面组成通孔阵列,所述通孔阵列、上表面金属层1与下表面金属层7围包形成基片集成波导的六个腔体,分别为第一腔体31、第二腔体32、第三腔体33、第四腔体34、第五腔体35及第六腔体36。
[0027]本实施例中,优选地,前述每个金属化通孔的直径是0.8_,两个相邻通孔之间的距离是1.2mm。
[0028]作为优选,所述介质基板6采用R05880型号,介电常数为2.2,厚度为0.508mm。
[0029]参考图1所示,第一腔体31与第二腔体32关于水平轴线L1对称,第五腔体35与第六腔体36关于水平轴线L1对称,第三腔体33与第四腔体34设置在介质基板6的中央并关于垂直轴线L2对称,第一腔体31与第二腔体32、第五腔体35与第六腔体36分别分布在第三腔体33与第四腔体34的两侧。
[0030]所述第一腔体31、第二腔体32、第五腔体35及第六腔体36均为具有第一面积Ml的四方形腔体结构,第三腔体33、第四腔体34均为具有第二面积M2的四方形腔体结构,每个腔体的沿水平轴线方向的侧边具有相同的长度,且前述第一面积Ml为第二面积M2的两倍。
[0031]第一腔体31与第二腔体32分别与第三腔体33相连并在连接部位形成有第一耦合窗口,第五腔体35与第六腔体36分别与第四腔体34相连并在连接
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