基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构

文档序号:34727231发布日期:2023-07-07 21:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,包括:介质基板(11)、上层金属板(12)、金属地板(13);所述的上层金属板(12)和金属地板(13)分别覆在介质基板(11)的正反两面;在上层金属板(12)的四周均匀开设有矩形金属化过孔阵列(71),在上层金属板(12)的中部从上到下依次布置有:第一直线型双排金属化过孔阵列(72)、第一混合电磁耦合结构(21)、第二直线型双排金属化过孔阵列(73)、第二混合电磁耦合结构(31)、第一直线型双排金属化过孔阵列(72);所有的金属化过孔均贯穿介质基板(11),将上层金属板(12)与金属地板(13)连接;

2.根据权利要求1所述的基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,所述的第一siw矩形腔(61)和第二siw矩形腔(62)的te101模式下射频信号具有四条传输路径:

3.根据权利要求2所述的基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,所述的第一siw矩形腔(61)和第二siw矩形腔(62)的te201模式下射频信号具有四条传输路径:

4.根据权利要求3所述的基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,所述的第一混合电磁耦合结构(21)包括:两个第一扇形金属化过孔阵列(74)、第一矩形贴片(211)、第一非对称共面波导(212)、第二非对称共面波导(213);两个所述的第一扇形金属化过孔阵列(74)将第一矩形贴片(211)半包围起来;所述的第一矩形贴片(211)的四周开设有槽,第一矩形贴片(211)中央沿着y轴方向开设有第一矩形槽(214),所述的第一非对称共面波导(212)、第二非对称共面波导(213)分别连接在第一矩形贴片(211)的左右两侧;所述的第一矩形贴片(211)的上下两端被两个第一扇形金属化过孔阵列(74)半包围起来,第一矩形贴片(211)的中心与第一扇形金属化过孔阵列(74)的两端形成扇形的夹角为θ1。

5.根据权利要求3所述的基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,所述的第二混合电磁耦合结构(31)包括:两个第二扇形金属化过孔阵列(75)、第二矩形贴片(311)、第三非对称共面波导(312)、第四非对称共面波导(313);两个所述的第二扇形金属化过孔阵列(75)将第二矩形贴片(311)半包围起来;所述的第二矩形贴片(311)的四周开设有槽,第二矩形贴片(311)中央沿着y轴方向开设有第二矩形槽(314),所述的第三非对称共面波导(212)、第四非对称共面波导(213)分别连接在第二矩形贴片(311)的左右两侧;所述的第二矩形贴片(311)的上下两端被两个第二扇形金属化过孔阵列(75)半包围起来,第二矩形贴片(311)的中心与第二扇形金属化过孔阵列(75)的两端形成扇形的夹角为θ2。

6.根据权利要求4所述的基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,所述的第二传输路径的磁耦合路径由第一扇形金属化通孔感性耦合窗口(402)提供,磁耦合路径的耦合强度由第一矩形贴片(211)的中心与第一扇形金属化过孔阵列(74)的两端形成扇形的夹角为θ1控制,当θ1增大时磁耦合路径中的耦合强度减弱;第三传输路径的电耦合路径由第一矩形槽电耦合窗口(403)提供,电耦合路径的耦合强度由第一矩形槽(214)的槽宽d1控制,当d1减小时,电耦合路径中的耦合强度增强。

7.根据权利要求5所述的基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,所述的第六传输路径的磁耦合路径由第二扇形金属化通孔感性耦合窗口(406)提供,磁耦合路径的耦合强度由第二矩形贴片(311)的中心与第二扇形金属化过孔阵列(75)的两端形成扇形的夹角为θ2控制,当θ2增大时磁耦合路径中的耦合强度减弱;所述的第七传输路径的电耦合路径由第二矩形槽电耦合窗口(407)提供,电耦合路径的耦合强度由第二矩形槽(314)的槽宽d2控制,当d2减小时,电耦合路径中的耦合强度增强。

8.根据权利要求7所述的基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,所述的混合电磁耦合结构产生通带所需的传输极点的频率由下述公式确定:

9.根据权利要求8所述的基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,其特征在于,所述的第一siw矩形腔(61)和第二siw矩形腔(62)的te101模式和te201模式的工作频率与siw矩形腔的长与宽相关,其不同模式的工作频率由下述公式确定:


技术总结
基于电热耦合和混合电磁耦合的双频带自封装滤波结构,属于微波无源器件技术领域,解决现有的SIW滤波器尺寸较大、矩形系数和带外抑制较低以及器件工作温度高的问题,将混合电磁耦合结构级联到SIW谐振腔内,分别与SIW腔内TE101模式和TE201模式形成独立通带,产生通带的传输极点,降低SIW滤波器的尺寸,为信号传输分别提供电、磁耦合路径,引入的六个可调传输零点改善了滤波器的带外抑制与矩形系数;双频带的带宽由对应的混合电磁耦合结构独立控制,双频SIW滤波器在获得高带外抑制度与高矩形系数的同时具备紧凑的尺寸;电热耦合通过SIW矩形腔中间的直线型双排金属化通孔的设计,降低滤波器的最高工作温度,为射频系统提供更多的传热途径。

技术研发人员:朱浩然,邢焱,黄志祥,吴先良
受保护的技术使用者:安徽大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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