一种双模基片集成波导谐振器的制作方法

本发明涉及微波通信，具体来说，涉及一种双模基片集成波导谐振器。

背景技术：

1、随着通信技术的迅猛发展，无线系统的速率要求越来越高，传统的窄带通信系统因传输容量小和传输速率低等问题已无法适应如人工智能，虚拟现实等应用场景的实际需求，因此，宽带的无线系统越来越受到人们的重视。微波谐振器是无线系统的关键器件之一，因此微波谐振器的特性将影响宽带无线系统的性能。传统无线系统中通常采用单模微波谐振器，当系统需要宽带工作时，往往采用降低品质因数、增加单模谐振器个数等方法，导致出现高系统复杂度和高成本等问题。双模谐振器具有两个能被系统应用的模式，在合适的激励条件下能够单个谐振器产生宽带工作，有利于宽带无线系统减小复杂度及尺寸，降低成本，而基于印刷电路板的双模谐振器还具有便于集成的特点。

2、目前，基于印刷电路板的双模谐振器主要分为两类：微带谐振器和基片集成波导谐振器。微带谐振器在加入枝节、扰动结构等方式时能实现双模谐振器，但是大多数是奇模和偶模组合而成的双模，使用场景受到限制，而奇模与奇模、偶模与偶模组成的双模谐振器通常存在频率间距过大、独立调控模式频率能力差等问题。基片集成波导谐振器相对于微带谐振器而言损耗较小，能工作于更高的频率。现有的基片集成波导谐振器通过合适的馈电结构可以选择出双模进行工作，但是双模很难具备相向水平电场分布，而且存在模式频率间距过大、难以被调控到相邻位置等问题。

3、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种双模基片集成波导谐振器，其能够产生具有相向水平电场分布的双模、独立调控模式频率使双模彼此相邻，并提高模式频率的调控能力。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种双模基片集成波导谐振器，包括金属顶层、介质基板以及金属大地，所述金属顶层设置于所述介质基板的顶面，所述金属大地设置于所述介质基板的底侧，所述金属顶层与所述金属大地之间通过若干贯穿所述介质基板的横向金属化过孔带以及纵向金属化过孔带相互连接，所述横向金属化过孔带由若干横向排列的金属化过孔形成，所述纵向金属化过孔带由若干纵向排列的金属化过孔形成，且若干横向金属化过孔带位于金属顶层的宽边边缘，若干纵向金属化过孔带位于两侧横向金属化过孔带之间，位于金属顶层中部的纵向金属化过孔带具有无孔地带。

4、其中，若干横向排列的金属化过孔形成两排横向金属化过孔带，且两排横向金属过孔带分别位于金属顶层的宽边边缘。

5、此外，若干纵向排列的金属化过孔形成两列纵向金属化过孔带，两列纵向金属化过孔带对称设置于两排横向金属化过孔带之间。

6、另外，两列纵向金属化过孔带与金属顶层侧边之间的距离均为金属顶层长度的四分之一。

7、此外，纵向金属化过孔带的金属化过孔的孔直径为横向金属化过孔带的金属化过孔的孔直径的2-3倍；

8、可选的，所述金属顶层的长度为0.6～0.8波长，所述金属顶层的宽度为0.3～0.4波长。

9、可选的，横向金属化过孔带的金属化过孔的孔直径为0.01～0.03波长，且横向金属化过孔带的金属化过孔的孔间距为孔直径的两倍。

10、可选的，纵向金属化过孔带的金属化过孔的孔间距0.02～0.03波长。

11、可选的，所述无孔地带的长度为0.07～0.1波长。

12、有益效果：本发明能够产生tm01、tm11和tm21三种工作模式，并能通过中间存在无孔地带的两列金属化过孔对模式进行独立性调控，使得具有相向水平电场分布的tm01模和tm21模彼此相邻。而两列金属化过孔的孔直径可以提升谐振器模式频率调控的自由度，即本发明具有相向水平电场分布、能够独立调控模式频率使双模彼此相邻、模式频率的调控能力获得了提升。

技术特征：

1.一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，包括金属顶层(1)、介质基板(2)以及金属大地层(3)，所述金属顶层(1)设置于所述介质基板(2)的顶面，所述金属大地层(3)设置于所述介质基板(2)的底侧，所述金属顶层(1)与所述金属大地层(3)之间通过若干贯穿所述介质基板的横向金属化过孔带(4)以及纵向金属化过孔带(5)相互连接，所述横向金属化过孔带(4)由若干横向排列的金属化过孔(6)形成，所述纵向金属化过孔带(5)由若干纵向排列的金属化过孔(6)形成，且若干横向金属化过孔带(4)位于金属顶层(1)的宽边边缘，若干纵向金属化过孔带(5)位于两侧横向金属化过孔带(4)之间，位于金属顶层(1)中部的纵向金属化过孔带(5)具有无孔地带。

2.根据权利要求1所述的一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，若干横向排列的金属化过孔(6)形成两排横向金属化过孔带(4)，且两排横向金属过孔带(4)分别位于金属顶层(1)的宽边边缘。

3.根据权利要求2所述的一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，若干纵向排列的金属化过孔(6)形成两列纵向金属化过孔带(5)，两列纵向金属化过孔带(5)对称设置于两排横向金属化过孔带(4)之间。

4.根据权利要求3所述的一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，两列纵向金属化过孔带(5)与金属顶层(1)侧边之间的距离均为金属顶层(1)长度的四分之一。

5.根据权利要求1所述的一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，纵向金属化过孔带(5)的金属化过孔(6)的孔直径为横向金属化过孔带(4)的金属化过孔(6)的孔直径的2-3倍。

6.根据权利要求1所述的一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，所述金属顶层(1)的长度为0.6～0.8波长，所述金属顶层(1)的宽度为0.3～0.4波长。

7.根据权利要求1所述的一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，横向金属化过孔带(4)的金属化过孔(6)的孔直径为0.01～0.03波长，且横向金属化过孔带(4)的金属化过孔(6)的孔间距为孔直径的两倍。

8.根据权利要求7所述的一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，纵向金属化过孔带(5)的金属化过孔(6)的孔间距0.02～0.03波长。

9.根据权利要求1所述的一种双模基片集成波导谐振器，其特征在于，所述无孔地带的长度为0.07～0.1波长。

技术总结
本发明公开了一种双模基片集成波导谐振器，包括金属顶层、介质基板和金属大地，所述金属顶层设置于所述介质基板的顶面，所述金属大地设置于所述介质基板的底侧，所述金属顶层与所述金属大地之间通过若干贯穿所述介质基板的横向金属化过孔带以及纵向金属化过孔带相互连接，所述横向金属化过孔带由若干横向排列的金属化过孔形成，所述纵向金属化过孔带由若干纵向排列的金属化过孔形成，且若干横向金属化过孔带位于金属顶层的宽边边缘，若干纵向金属化过孔带位于两侧横向金属化过孔带之间，位于金属顶层中部的纵向金属化过孔带具有无孔地带。本发明能够产生具有相向水平电场分布的双模、独立调控模式频率使双模彼此相邻，并提高模式频率的调控能力。

技术研发人员：路烜,施金,刘谷
受保护的技术使用者：南通至晟微电子技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13