專利名稱：一種基于基片集成波導(dǎo)的微帶諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于波導(dǎo)型諧振器領(lǐng)域，具特別涉及一種頻率控制器件。
背景技術(shù)：
在討論電感性能時(shí)，Q值是最重要的衡量指標(biāo)，它是一個(gè)無量綱的參數(shù)，用于比 較振蕩頻率和能量損耗速率。Q值越高，電感的性能就越接近于理想的無損電感。也 就是說，它在諧振電路中的選擇性更好。高Q值的另一個(gè)好處是損耗低，也就是說電 感消耗的能量少。
互補(bǔ)開口諧振環(huán)(CSRR)，最初由馬丁等人提出。通過在共面波導(dǎo)傳輸線的背部 基片一側(cè)蝕刻開口諧振環(huán)(SRR)實(shí)現(xiàn)，由于CSRR是一種介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時(shí)為負(fù) 值的材料，我們稱之為人造結(jié)構(gòu)(或材料)，用以設(shè)計(jì)的低通諧振器結(jié)構(gòu)緊湊。然而， Q值通常不高。
SIW是可以集成于介質(zhì)基片中的具有低插入損耗、低輻射等特性的新的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。 它是在上下表面為金屬層的低損耗介質(zhì)基片上，通過在基片上打一系列金屬通孔以實(shí) 現(xiàn)傳統(tǒng)的金屬波導(dǎo)的功能?；刹▽?dǎo)器件的一個(gè)重要性質(zhì)是具有與傳統(tǒng)矩形波導(dǎo) 相近的特性，原先形式的SIW被采用便是通過集成在微帶結(jié)構(gòu)基片上的矩形波導(dǎo)，因 此，SIW諧振器比微帶有更高的Q值，比矩形波導(dǎo)成本更低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用CSRR和SIW的不同特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種基于基片集成波導(dǎo)的 微帶諧振器。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的即首先在基片上形成CSRR諧振器，然后在 CSRR諧振器的兩個(gè)邊上加載SIW結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的在CSRR諧振器兩邊加載SIW結(jié)構(gòu)，是由 一系列的打在基片上的金 屬通孔組成。
本發(fā)明所述的CSRR諧振器，其晶胞單元結(jié)構(gòu)由一系列交指型電容器和一對(duì)枝節(jié) 式電感組成，并通過通孔短路到接地平面，在共面波導(dǎo)傳輸線的背部基板一側(cè)蝕刻開 口諧振環(huán)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是在不增加電路面積和加工復(fù)雜程度的前 提下，采用SIW結(jié)構(gòu)的CSRR諧振器可以有效地提高Q值；且本發(fā)明設(shè)計(jì)小巧，結(jié) 構(gòu)緊湊，易于集成，在密集的集成電路中使用方便；由于對(duì)稱性，此結(jié)構(gòu)也可以直接 從微帶系統(tǒng)移植到共面波導(dǎo)系統(tǒng)。


圖1是常規(guī)CSRR諧振器的布局示意圖，其中1為CSRR諧振器的晶胞單元結(jié)構(gòu), 2為交指型電容器，3為技節(jié)式電感，Wl為晶胞單元邊長(zhǎng)，W2為單元結(jié)抅中間隙與 側(cè)邊之間的距離，W3為交指型電容器的指寬，Sl為單元結(jié)構(gòu)中內(nèi)部間隙寬度，S2為交指型電容器的指間間隙寬度，S3為枝節(jié)電感寬度。
圖2是使用了 SIW結(jié)構(gòu)的CSRR諧振器的布局示意圖，(a)為頂端視圖，(b)為 底端視圖2(a)中，1為常規(guī)CSRR諧振器的晶胞單元結(jié)構(gòu)，2為交指型電容器，3為枝 節(jié)式電感，4為SIW結(jié)構(gòu)，5為通孔，6為輸入端口， 7為輸出端口， L為SIW結(jié)構(gòu) 介質(zhì)基片長(zhǎng)度，W為CSRR輸入端口寬度，r為通孔直徑，d為通孔間距。
圖2(b)中，8為開口諧振環(huán)，RI和RO為底端開口諧振環(huán)的半徑，W4為環(huán)的 寬度，S4為環(huán)的開口寬度。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。
在圖l中，常規(guī)CSRR諧振器的晶胞單元結(jié)構(gòu)1由一系列交指型電容器2和一對(duì) 枝節(jié)式電感3組成，并通過通孔5短路到接地平面；根據(jù)交指型電容器，在接地平面 蝕刻開口諧振環(huán)8; CSRR是一種介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時(shí)為負(fù)值的材料。
本實(shí)施例的微帶諧振器，在常規(guī)CSRR諧振器的兩個(gè)邊加載有SIW結(jié)構(gòu)4;如圖 2所示，SIW結(jié)構(gòu)是在上下表面為金屬層的低損耗介質(zhì)基片上，通過在基片上打一系 列金屬通孔5實(shí)現(xiàn)的。信號(hào)從輸入端口6輸入，從輸出端口7輸出；通孔5限制了電 磁場(chǎng)在SIW中的傳播；基于基片集成波導(dǎo)SIW結(jié)構(gòu)4與一對(duì)技節(jié)式電感3相連；由 于采用加載了的SIW結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步抑制了波的泄露，獲得了更好的傳輸特性；在具體 實(shí)施中，通過設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)SIW結(jié)構(gòu)的通孔直徑r和通孔間距d，從而，使得傳統(tǒng)的CSRR 諧振器的輸出信號(hào)線性特性大為提升，獲得更高的Q值。
權(quán)利要求
1、一種基于基片集成波導(dǎo)的微帶諧振器，其特征是首先在基片上形成CSRR諧振器，然后在CSRR諧振器的兩個(gè)邊上加載SIW結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征是所述的SIW結(jié)構(gòu)，是由一系列的打 在基片上的金屬通孔組成。
全文摘要
一種基于基片集成波導(dǎo)的微帶諧振器，屬于波導(dǎo)型諧振器領(lǐng)域，其特征是首先在基片上形成CSRR諧振器，然后在CSRR諧振器的兩個(gè)邊上加載SIW結(jié)構(gòu)；本發(fā)明在不增加電路面積和加工復(fù)雜程度的前提下，采用SIW結(jié)構(gòu)的CSRR諧振器可以有效地提高Q值；且本發(fā)明設(shè)計(jì)小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，易于集成，在密集的集成電路中使用方便；由于對(duì)稱性，此結(jié)構(gòu)也可以直接從微帶系統(tǒng)移植到共面波導(dǎo)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01P7/08GK101626104SQ20091011591
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者晶 萬, 劉海文 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)