一种基于siw加载平行双缝结构的滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微波滤波器，属于无线通信技术领域。
【背景技术】
[0002]滤波器是现代微波中继通信、微波卫星通信、电子对抗等系统必不可少的组成部分，同时也是最为重要、技术含量最高的微波无源器件。随着现代电子科技的发展，可利用的频谱资源日益紧张，因此对滤波器频率选择特性的要求越来越高。为了提高通信容量和避免相邻信道间的干扰，要求滤波器必须有陡峭的带外抑制，更为重要的是，为了满足现代通信终端的小型化趋势，要求滤波器要有更小的体积与重量，有时滤波器大小甚至比性能更加重要。
【发明内容】
[0003]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，使滤波器具有了高选择性，整个结构简单，易于加工。
[0004]技术方案:为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0005]一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，包括两个SIW腔谐振器和共面波导，所述两个SIW腔谐振器的两端通过共面波导分别与输入输出端连接，在两个SIW腔谐振器的耦合窗口正上方加载平行双缝结构。
[0006]进一步的，所述两个SIW腔谐振器为在介质基板上左右分别设置若干金属化通孔围合形成，位于左侧的为第一 SIW腔谐振器，位于右侧的为第二 SIW腔谐振器。
[0007]进一步的，所述金属化通孔的直径均一致，且相邻金属化通孔之间的间距相同。
[0008]进一步的，所述介质基板包括介质基片、上层金属层和下层金属层，所述介质基片设置在上层金属层和下层金属层之间。
[0009]进一步的，所述共面波导通过在上层金属层上开设第一槽线、第二槽线，以及在上层金属层上开设第三槽线、第四槽线形成，所述第一馈线通过第一槽线和第二槽线与第一SIff腔谐振器左侧中部连接，所述第二馈线通过第三槽线和第四槽线与第二 SIW腔谐振器右侧中部连接。
[0010]进一步的，所述第一槽线、第二槽线、第三槽线和第四槽线分别为在介质基板的上层金属层上开设的L或T形凹槽，所述第一馈线和第二馈线分别为在介质基片上设置的条状金属层。
[0011]进一步的，设定介质基板上横向中线为y轴，纵向中线为X轴，所述第一馈线和第二馈线关于X轴对称，第一槽线和第二槽线关于I轴对称，第三槽线和第四槽线关于I轴对称，第一槽线和第三槽线关于X轴对称，第二槽线和第四槽线关于X轴对称。
[0012]进一步的，所述第一馈线与第二馈线之间的特性阻抗为50欧姆。
[0013]进一步的，所述平行双缝结构包括第五槽线和第六槽线，所述第五槽线和第六槽线平行设置在耦合窗口正上方，所述第五槽线和第六槽线关于X轴和I轴对称。
[0014]有益效果:本发明所述微波滤波器通过在耦合窗口正上方加载平行双缝实现，不增加额外体积，通过交叉耦合产生了一个靠近通带的传输零点，使滤波器具有了高选择性，整个结构简单，易于加工。
【附图说明】
[0015]图1为本发明采用的介质基板的侧视示意图。
[0016]图2为本发明的滤波器结构俯视示意图。
[0017]图3为本发明的滤波器的拓扑示意图。
[0018]图4为本发明的滤波器的散射参数仿真与测试结果图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0020]本发明采用相对介电常数为2.2，厚度为0.508mm的PCB板作为介质基板，也可以采用其他规格的PCB板作为介质基板。如图1，所述介质基板上层覆有上层金属层12，用于开设第一槽线21、第二槽线22、第三槽线23、第四槽线24、第五槽线25和第六槽线26 ;所述介质基板下层覆有下层金属层13，作为整个滤波器的地。所述金属化通孔贯穿上层金属层12、介质基片11和下层金属层13。
[0021]一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，包括两个SIW腔谐振器I和共面波导，所述两个SIW腔谐振器I的两端通过共面波导分别与输入输出端连接，在两个SIW腔谐振器I的耦合窗口正上方加载平行双缝结构。
[0022]设定介质基板上横向中线为y轴，纵向中线为X轴，所所述两个SIW腔谐振器I为在介质基板上左右分别设置若干金属化通孔围合形成，所述金属化通孔的直径均一致，且相邻金属化通孔之间的间距相同。金属化通孔围合而成位于介质基板X轴左侧的为第一SIW腔谐振器，位于介质基板y轴右侧的为第二 SIW腔谐振器。其中，每个SIW腔谐振器I在X轴方向长26mm，y轴方向宽22.8mm。
[0023]本发明中，所述介质基板包括介质基片11、上层金属层12和下层金属层13，所述介质基片11设置在上层金属层12和下层金属层13之间。
[0024]所述共面波导通过在上层金属层上开设第一槽线、第二槽线，以及在上层金属层上开设第三槽线、第四槽线形成，所述第一馈线31通过第一槽线21和第二槽线22与第一SIW腔谐振器左侧中部连接，所述第二馈线32通过第三槽线23和第四槽线24与第二 SIW腔谐振器右侧中部连接。
[0025]所述第一槽线21、第二槽线22、第三槽线23和第四槽线24分别为在介质基板的上层金属层12上开设的L或T形凹槽，所述第一馈线31和第二馈线32分别为在介质基片11上设置的条状金属层。
[0026]所述第一馈线31和第二馈线32关于X轴对称，第一槽线21和第二槽线22关于I轴对称，第三槽线23和第四槽线24关于y轴对称，第一槽线21和第三槽线23关于x轴对称，第二槽线22和第四槽线24关于X轴对称。
[0027]所述平行双缝结构包括第五槽线25和第六槽线26，所述第五槽线25和第六槽线26平行设置在耦合窗口正上方，所述第五槽线25和第六槽线26关于X轴和J轴对称。
[0028]平行双缝结构能够在第一 SIW腔谐振器和第二 SIW腔谐振器之间引入电耦合，第一 SIW腔谐振器和第二 SIW腔谐振器之间的第一感性耦合窗口能在SIW腔谐振器I之间引入感性耦合，这样第一 SIW腔谐振器和第二 SIW腔谐振器之间形成了混合电磁耦合，因而产生第一个传输零点，传输零点的位置由电耦合和磁耦合的比值决定，而磁耦合强度主要由第一感性耦合窗口在I轴方向的长度决定，电耦合主要由构成平行双缝结构的第五槽线25和第六槽线26沿X轴方向的长度决定，因此传输零点的位置与第一 SIW腔谐振器和二 SIW腔谐振器之间的第一感性耦合窗口在Y轴方向的长度和第五槽线25和第六槽线26沿X轴方向的长度共同决定，通过调节第五槽线25和第六槽线26沿X轴方向的长度可以调节传输零点的位置。
[0029]所述第五槽线25和第六槽线26的长度为20.9mm，且平行设置在耦合窗口 5.6mm的宽度之间的正上方。
[0030]第一馈线31和第二馈线32分别作为输入端口和输出端口，均采用SMA头焊接，以便接入测试或者与电路相连。所述第一馈线31与第二馈线32之间的特性阻抗为50欧姆。
[0031]所述金属化通孔的直径均一致，为0.6mm，且相邻的金属化过孔之间的距离为Imm0
[0032]如图3所示，“S”为与输入端连接头，“L”为与输出端连接头，由于另外引入了一个平行双缝谐振器3，使得原来的两个SIW腔谐振器I和引入的平行双缝谐振器3之间形成了交叉耦合，在6.02GHz产生了一个传输零点，提高了滤波器的选择性。
[0033]如图4所示，本发明滤波器的散射参数仿真与实测结果，仿真采用的是HFSS软件，测试采用的是安捷伦N5230C矢量网络分析仪。滤波器的中心频率为5.48GHz，其1dB相对带宽为7%，从图中可以看到仿真和实测结果基本吻合，其中测量误差的插入损耗略微偏大是源于加工误差以及开槽线在测试过程中的辐射损耗。
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，包括两个SIW腔谐振器(I)和共面波导，所述两个SIW腔谐振器(I)的两端通过共面波导分别与输入输出端连接，其特征在于:在两个SIW腔谐振器(I)的耦合窗口正上方加载平行双缝结构。2.根据权利要求1所述一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，其特征在于:所述两个SIW腔谐振器(I)为在介质基板上左右分别设置若干金属化通孔围合形成，位于左侧的为第一 Siw腔谐振器，位于右侧的为第二 SIW腔谐振器。3.根据权利要求2所述一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，其特征在于:所述金属化通孔的直径均一致，且相邻金属化通孔之间的间距相同。4.根据权利要求2所述一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，其特征在于:所述介质基板包括介质基片(11)、上层金属层(12)和下层金属层(13)，所述介质基片(11)设置在上层金属层(12)和下层金属层(13)之间。5.根据权利要求4所述一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，其特征在于:所述共面波导通过在上层金属层(12)开设第一槽线(21)、第二槽线(22)，以及在上层金属层(12)开设第三槽线(23)、第四槽线(24)形成，所述第一馈线(31)通过第一槽线(21)和第二槽线(22)与第一 SIW腔谐振器左侧中部连接，所述第二馈线(32)通过第三槽线(23)和第四槽线(24)与第二 SIW腔谐振器右侧中部连接。6.根据权利要求5所述一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，其特征在于:所述第一槽线(21)、第二槽线(22)、第三槽线(23)和第四槽线(24)分别为在介质基板的上层金属层(12)上开设的L或T形凹槽，所述第一馈线(31)和第二馈线(32)分别为在介质基片(11)上设置的条状金属层。7.根据权利要求6所述一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，其特征在于:设定介质基板上横向中线为y轴，纵向中线为X轴，所述第一馈线(31)和第二馈线(32)关于X轴对称，第一槽线(21)和第二槽线(22)关于y轴对称，第三槽线(23)和第四槽线(24)关于y轴对称，第一槽线(21)和第三槽线(23)关于X轴对称，第二槽线(22)和第四槽线(24)关于X轴对称。8.根据权利要求7所述一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，其特征在于:所述第一馈线(31)与第二馈线(32)之间的特性阻抗为50欧姆。9.根据权利要求7所述一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，其特征在于:所述平行双缝结构包括第五槽线(25)和第六槽线(26)，所述第五槽线(25)和第六槽线(26)平行设置在耦合窗口正上方，所述第五槽线(25)和第六槽线(26)关于X轴和y轴对称。
【专利摘要】本发明公开了一种基于SIW加载平行双缝结构的滤波器，包括两个SIW腔谐振器和共面波导，所述两个SIW腔谐振器的两端通过共面波导分别与输入输出端连接，在两个SIW腔谐振器的耦合窗口正上方加载平行双缝结构。本发明不增加额外体积，通过交叉耦合产生了一个靠近通带的传输零点，使滤波器具有了高选择性，整个结构简单，易于加工。
【IPC分类】H01P1/208
【公开号】CN105048042
【申请号】CN201510439408
【发明人】朱田伟, 赵永久
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月23日