專利名稱：折疊半?；刹▽У闹谱鞣椒?br>
技術領域：
折疊半?；刹▽V波器可以應用于微波毫米波電路的設計，亦可用于 微波毫米波集成電路的設計，屬于微波濾波器的技術領域。
背景技術：
在現(xiàn)有的毫米波與微波器件中，基片集成波導和半?；刹▽ЫY構綜合 了微帶線和矩形波導的優(yōu)點平面化、低成本、低剖面、易集成、低損耗等。但 是相對于微帶線結構，在低頻段結構的尺寸較大。折疊半?；刹▽У拿娣e 是半?；刹▽У囊话?，基片集成波導的四分之一，進一步減小了面積，提 高了平面電路的集成度。本發(fā)明利用多層印刷電路板工藝提出并實現(xiàn)了兩種折疊 半模基片集成波導槽縫式濾波器結構，該結構的面積只有工作在同一頻段的半模 基片集成波導槽縫式濾波器的一半，.同時性能優(yōu)良、損耗低、易集成，具有重要的 實際應用價值。
發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是提供一種用來解決微波毫米波濾波器的集成問題 的折疊半?；刹▽В鄬τ谠械陌肽；刹▽V波器體積更小， 這種濾波器具有易于集成、損耗低、結構簡單的特點，適合于微波毫米波集成電 路的設計；這種折疊半?；刹▽c微帶結構相比較具有較高的Q值，較低 的損耗。
技術方案本發(fā)明的折疊半?；刹▽槎鄬咏Y構，自上至下分別為正 面金屬貼片、上層介質基片、中間金屬層、下層介質基片、底層金屬層；在半模 基片集成波導的兩端分別設有輸入端和輸出端，在折疊半?；刹▽У纳蠈?介質基片和下層介質基片的一側設有一排第一金屬化通孔構成波導的側壁，并連 接正面金屬貼片、中間金驛層和底層金屬層；在下層介質基片的另一側有另一排 第二金屬化孔連接中間金屬層和底層金屬層構成波導的H面金屬壁；在濾波器正面金屬貼片或中間^屬貼片上設有槽縫。底層金屬層全是金屬面。
所述的正面金屬貼片的平面為近似"u"形的結構，槽縫設在正面金屬貼片時， 槽縫設在該"u"形的結構內的底部，槽縫有多個，位于中間的槽縫最大，位于中
間槽縫兩側的其它槽縫依次減小。
所述的中間金屬貼片的平面為近似上大下小的梯形結構，槽縫設在中間金屬 貼片時，槽縫設在中間金屬貼片的梯形結構上側，槽縫有多個，位于中間的槽縫 最大，位于中間槽縫兩側的其它槽縫依次減小。
有益效果發(fā)明的半?；刹▽Ь哂幸韵聝?yōu)點-
l:)這種折疊半?；刹▽г谖⒉ê撩撞娐返脑O計中易于集成。這是 由于這種濾波器器完全在介質基片上實現(xiàn)，利用介質基片的介電常數(shù)可以很方便 的調節(jié)這種濾波器尺寸的大小，從而較好的實現(xiàn)和其他微波毫米波電路的集成；
2:)這種半?；刹▽Ь哂休^高的Q值，較低的損耗。這是由于 這種結構具有與矩形金屬波導相類似的特性，所以與微帶電路相比，它的Q值比
較高，損耗比較低；
3:)這種折疊半橫基片集成波導第二通帶的中心頻率約為第一個通帶的中心 頻率的三倍，而普通濾波器第二通帶的中心頻率約為第一個通帶的中心頻率的二 倍，因此它的工作頻帶更寬；
4:)這種折疊半?；刹▽У某叽绾苄?，提高了低頻段的集成度。因為 折疊半模基片集成波導濾波器的面積是同一工作頻段的半模基片集成波導的一 半。
圖1是折疊半模基片集成波導層狀結構示意圖，
圖2是槽縫蝕刻在正面金屬貼片3時的正面金屬貼片3結構示意圖， 圖3是槽縫蝕刻在中間金屬層4時的中間金屬層4結構示意圖， 圖4是本發(fā)明實施例一的第一種濾波器的尺寸標記圖。 圖5是本發(fā)明實施例一的第二種濾波器的尺寸標記圖。 圖6是本發(fā)明實施例一第一種濾波器實際測i式結果。圖7是本發(fā)明賣施例一第二種濾波器實際測試結果。
圖1和圖2中有上層介質基片l、下層介質基片2、正面金屬貼片3、中間 金屬層4、底層金屬層5、第二金屬化孔6、第一金屬化通孔7、輸入端8、輸出端 9、槽縫IO、微帶線ll。
具體實施例方式
本發(fā)明的折疊半?；刹▽ЫY構是根據(jù)折疊半?；刹▽ЫY構提出 來，該集成波導是由雙層印刷電路板(PCB)工藝實現(xiàn)的。折疊基片集成波導 由雙層相同基片構成，分別為上層和下層基片。每層基片的兩面均有金屬敷銅， 所以該集成波導結構有三層金屬層，分別為上層金屬面、中間層金屬面和底層金 屬面。折疊半?；刹▽У膬蓚扔袃膳沤饘倩祝?一排是第一金屬通孔，從 上層介質基片通到下層介質基片，與該波導結構的上層金屬面、中間層金屬面和 底層金屬面連接在一起。另一排金屬孔為盲孔，在下層介質基片通孔，與該波導 結構的中間層金屬和底層金屬連接在一起。兩排金屬化孔構成波導頓3壁。在折疊 半?；刹▽У膬啥朔謩e設有輸入端和輸出端。中間金屬層的金屬貼片與第 一金屬通孔有一定的間距大小，這樣輸入信號的電場從上層介質基片沿中間金屬 層折疊到下層介質基片，濾波器的實現(xiàn)是在金屬表面刻槽形成的。第一種濾波器 是在上層金屬面刻槽實現(xiàn)，第二種濾波器是在中間金屬層刻槽實現(xiàn)。兩個槽縫之 間的一段半?；刹▽嫵梢粋€四分之一波長諧振器，通過改變槽縫的尺寸 來控制諧振器之間耦合的強弱，使整個結構起到濾波器的效果。此外半?；?成波導的高通特性提高了濾波器的選擇性。而該濾波器的下層金屬全是金屬面。
本發(fā)明涉及毫米波與微波器件的折疊半?；刹▽V波器結構，上層介 質基片1的兩面分別設有正面金屬貼片3與中間金屬4組成的，下層介質基片2 的兩面分別設有底層金屬5與中間金屬4組成的。 一排第二金屬化孔6為盲孔， 打通了下層介質基片2,將中間金屬層4和底層金屬層5連接在一起。另一排金屬 化孔7為通孔，打孔了上層介質1和下層介質2，將正面金屬貼片3、中間金屬4 和底層金屬5連接起來。金屬化孔的直徑為0.4毫米，相鄰金屬化孔中心之間的間 距為0.8毫米。第二金屬化孔6和第一金屬化孔7構成半?；刹▽У慕饘俦?。第一金屬通孔7'與中間金屬層4的金屬貼片有一定間距，其大小決定了該集 成波導的傳輸特性和帶寬，選擇合適大小可以使折疊半模基片集成波導的傳輸特 性和寬度為折疊半?；刹▽杀兜膯螌影肽；刹▽У膫鬏斕匦韵?同。為了測試方便，在上層金屬面，微帶線11匹配連接于折疊半模基片集成波導。 在折疊半模基片集成波導的兩端分別設有輸入端8和輸出端9，第一種濾波器的槽 縫10蝕刻在上層金屬面3，第二種濾波器的槽縫蝕刻在中間金屬面4，該濾波器 的寬度是同一工作頻段的半模基片集成波導濾波器的一半，基片集成波導的四分 之一。
實施例一 折疊半?；刹▽?圖3是槽縫蝕刻在上層金屬面的折疊半模基片集成波導， 圖4是槽縫蝕刻在中間層金屬面的折疊半?；刹▽?， 圖5是本發(fā)明是實施例一第一種濾波器實際測試結果， 圖6是本發(fā)明是實施例一第二種濾波器實際測試結果，
表一桑實施例力.的第一種濾波器的尺寸，
表二是實施例，的第二種濾波器的尺寸。
表一
代表符號數(shù)值大小(mm)代表符號數(shù)值大小(mm)
R_via0.2Ltaper3.7
D一via0.8WLtaper5.8
W501.56.14
113.4wl0.2
124.6w20.7
135.5w30.5
d07.2d24.3
dl6,5w2表二
代表符號數(shù)值大小(mm)代表符號數(shù)值大小(mm)
R一via0.2Ltaper3.9
D_via0.8WLtaper5.8
W501.5a5.85
113wl0.18
123.1w20.6
133.4w30.62
d01d25.6
dl5.9w權利要求
1.一種折疊半?；刹▽?，其特征在于該濾波器為多層結構，自上至下分別為正面金屬貼片(3)、上層介質基片(1)、中間金屬層(4)、下層介質基片(2)、底層金屬層(5)；在半?；刹▽У膬啥朔謩e設有輸入端(8)和輸出端(9)，在折疊半?；刹▽У纳蠈咏橘|基片(1)和下層介質基片(2)的一側設有一排第一金屬化通孔(7)構成波導的側壁，并連接正面金屬貼片(3)、中間金屬層(4)和底層金屬層(5)；在下層介質基片(2)的另一側有另一排第二金屬化孔(6)連接中間金屬層(4)和底層金屬層(5)構成波導的H面金屬壁；在濾波器在正面金屬貼片(3)或中間金屬貼片(4)上設有槽縫(10)。
2. 根據(jù)權利要求l所述的折疊半?；刹▽?，其特征在于所述的正面金 屬貼片(3)的平面為近似"U"形的結構，槽縫(10)設在正面金屬貼片(3)時， 槽縫(10)設在該"U"形的結構內的底部，槽縫(10)有多個，位于中間的槽縫 最大，位于中間槽縫兩側的其它槽縫依次減小。
3. 根據(jù)權利要求l所述的折疊半模基片集成波導，其特征在于所述的中間金 屬貼片(4)的平面為近似上大下小的梯形結構，槽縫(10)設在中間金屬貼片(4) 時，槽縫(10)設在中間金屬貼片(4)的梯形結構上側，槽縫(10)有多個，位 于中間的槽縫最大，位于中間槽縫兩側的其它槽縫依次減小。
全文摘要
折疊半模基片集成波導可以應用于微波毫米波電路的設計，亦可用于微波毫米波集成電路的設計，該濾波器為多層結構，自上至下分別為正面金屬貼片(3)、上層介質基片(1)、中間金屬層(4)、下層介質基片(2)、底層金屬層(5)；在半模基片集成波導的兩端分別設有輸入端(8)和輸出端(9)，在折疊半?；刹▽У纳蠈咏橘|基片(1)和下層介質基片(2)的一側設有一排第一金屬化通孔(7)構成波導的側壁，并連接正面金屬貼片(3)、中間金屬層(4)和底層金屬層(5)；在下層介質基片(2)的另一側有另一排第二金屬化孔(6)連接中間金屬層(4)和底層金屬層(5)構成波導的H面金屬壁；在濾波器在正面金屬貼片(3)或中間金屬貼片(4)上設有槽縫(10)。
文檔編號H01P3/00GK101615711SQ20091003324
公開日2009年12月30日 申請日期2009年6月10日 優(yōu)先權日2009年6月10日
發(fā)明者柯 吳, 偉 洪, 翟國華 申請人:東南大學