專利名稱：高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于微波毫米波無源器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及微波毫米波無源器件中的基片集成波導(dǎo)諧振器。
背景技術(shù)：
為了適應(yīng)現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展要求，微波毫米波電路與系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一即為小型化。系統(tǒng)的小型化是建立在單個元器件小型化的基礎(chǔ)之上，因此單個微波器件的小型化是電路設(shè)計中亟待解決的關(guān)鍵問題之一。諧振器是構(gòu)成微波電路的基礎(chǔ)，被廣泛地應(yīng)用于濾波器、振蕩器等電路的設(shè)計之中。依照系統(tǒng)整體電路的要求，諧振器可由微帶線、金屬波導(dǎo)等結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，也可采用結(jié)合了二者優(yōu)點的基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。例如，現(xiàn)有的正方形基片集成波導(dǎo)諧振器為三層結(jié)構(gòu)，即位于中間的介質(zhì)層和位于介質(zhì)層兩側(cè)的第一金屬覆銅層和第二金屬覆銅層，對介質(zhì)層打孔并對孔做表面金屬化處理形成金屬化通孔，每一個金屬化通孔均貫穿第一金屬覆銅層、介質(zhì)層與第二金屬覆銅層連接，形成兩排橫向、兩排縱向的四排金屬化通孔，圍出正方形的基片集成波導(dǎo)諧振器?，F(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器具有與金屬波導(dǎo)諧振器類似的結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法，其可以用平面電路的形式實現(xiàn)近似封閉的諧振器結(jié)構(gòu)，較微帶線等傳統(tǒng)平面電路具有明顯的性能優(yōu)勢，如高品質(zhì)因素、低損耗。但是，現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器也繼承了金屬波導(dǎo)諧振器的一大缺點，即體積較大。與微帶線等構(gòu)成的傳統(tǒng)平面諧振器相比，上述現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器很難減小電路尺寸，不利于系統(tǒng)的整體小型化設(shè)計。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器電路面積偏大的不足， 提出了一系列高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案之一是一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成上下兩組層疊的正方形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于正方形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有一組貫穿第二金屬覆銅層的C型槽，所述C型槽臨近兩端處分別連接兩根微帶線，所述微帶線靠近C型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與C型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。本實用新型的技術(shù)方案之二是一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成上下兩組層疊的正方形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于正方形腔的位置內(nèi)靠近金屬化通孔處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層的L 型槽，在所述L型槽中間適當位置處連接微帶線，所述微帶線靠近L型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與L型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。本實用新型的技術(shù)方案之三是一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，其斜邊一側(cè)視作開路，即斜邊外側(cè)沒有金屬化通孔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有一組貫穿第二金屬覆銅層的L型槽，所述L型槽臨近兩端處分別連接兩根微帶線，所述微帶線靠近L型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與L型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。本實用新型的技術(shù)方案之四是一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有一組貫穿第二金屬覆銅層的L型槽，所述L型槽臨近兩端處分別連接兩根微帶線，所述微帶線靠近L型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與L型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷，第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層對應(yīng)于等腰直角三角形腔的斜邊一側(cè)向外延伸形成延伸區(qū)域，所述延伸區(qū)域具有一排隔離金屬化通孔，所述隔離金屬化通孔依次貫穿了第一金屬隔覆銅區(qū)的延伸區(qū)域、第一介質(zhì)層的延伸區(qū)域、第二金屬層的延伸區(qū)域、第二介質(zhì)層的延伸區(qū)域與第三金屬覆銅層的延伸區(qū)域連接，所述第二金屬層的延伸區(qū)域靠近隔離金屬化通孔的位置處且位于等腰直角三角形腔的內(nèi)側(cè)有隔離縫。本實用新型的技術(shù)方案之五是一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，其斜邊一側(cè)視作開路，即斜邊外側(cè)沒有金屬化通孔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層的直槽，所述直槽臨近中間適當位置處連接微帶線，所述微帶線靠近直槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與直槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。本實用新型的技術(shù)方案之六是一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層的直槽，所述直槽臨近中間適當位置處連接微帶線，所述微帶線靠近直槽的一端
5兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與直槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷，第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層對應(yīng)于等腰直角三角形腔的斜邊一側(cè)向外延伸形成延伸區(qū)域，所述延伸區(qū)域具有一排隔離金屬化通孔，所述隔離金屬化通孔依次貫穿了第一金屬隔覆銅區(qū)的延伸區(qū)域、 第一介質(zhì)層的延伸區(qū)域、第二金屬層的延伸區(qū)域、第二介質(zhì)層的延伸區(qū)域與第三金屬覆銅層的延伸區(qū)域連接，所述第二金屬層的延伸區(qū)域靠近隔離金屬化通孔的位置處且位于等腰直角三角形腔的一側(cè)有隔離縫，所述隔離縫與兩組直槽末端相連。本實用新型的有益效果針對現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器電路面積較大的缺點， 本實用新型將現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器結(jié)構(gòu)進行折疊，從而極大地縮小了現(xiàn)有諧振器的電路面積，實現(xiàn)了高度小型化。由于本實用新型的諧振器具有上下對稱的結(jié)構(gòu)，且通過第二金屬覆銅層輸入、輸出信號，因此現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器中存在的部分高次模式(如 TE102和TE201)將無法存在于本實用新型結(jié)構(gòu)中，這就消除了由本實用新型諧振器構(gòu)成的濾波器的部分寄生通帶，使之具有更好的帶外抑制能力。進一步，本實用新型通過在基片集成波導(dǎo)諧振器的開路端加入金屬化通孔構(gòu)成的隔離縫，有效地降低與多個電路部件集成使用時不同電路之間的互耦和串擾。

圖1是本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器的側(cè)視示意圖。圖2是本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器實施例1的俯視結(jié)構(gòu)圖。圖3是本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器實施例2的俯視結(jié)構(gòu)圖。圖4是本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器實施例3的俯視結(jié)構(gòu)圖。圖5是本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器實施例4的俯視結(jié)構(gòu)圖。圖6是本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器實施例5的俯視結(jié)構(gòu)圖。圖7是本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器實施例6的俯視結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案做詳細的說明。實施例1 如圖1、圖2所示，一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5和第三金屬覆銅層3，為了形成本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，通過印制電路板制造工藝對第二金屬覆銅層2進行加工形成所需的金屬圖案(電路結(jié)構(gòu))，第一金屬覆銅層 1和第三金屬覆銅層3未做處理，該圖案中各部分之間通過虛擬的短虛線進行劃分，金屬化通孔6依次貫穿了第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5與第三金屬覆銅層3連接，形成上下兩組層疊的正方形腔，所述第二金屬覆銅層2中對應(yīng)于正方形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔6處具有一組貫穿第二金屬覆銅層2的C型槽211 (見圖中的長虛線)，所述C型槽211臨近兩端處分別連接兩根微帶線22，所述微帶線22靠近C型槽211的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層2的耦合槽23，所述耦合槽23與C型槽 211相連，所述金屬化通孔6在微帶線22、耦合槽23處中斷。該基片集成波導(dǎo)諧振器利用第二金屬覆銅面2上的C型槽211將上下兩組層疊的正方形腔耦合成一個整體，C型槽211在諧振器內(nèi)引入了較強的電容效應(yīng)，使得本實施例的諧振器的等效寬度大為增加，通過內(nèi)部場分析和保角變換分析，最終得到的等效寬度近似為本實施例中結(jié)構(gòu)實際寬度的三倍；這就是說本實施例的基片集成波導(dǎo)諧振器可用來等效現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器，兩者具有相同的諧振頻率和近似的電器性能，但本實施例的基片集成波導(dǎo)諧振器寬度僅為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的1/3，面積僅為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的1/9 ；C型槽211變短、 變寬或者偏離邊緣位置均會減弱電容效應(yīng)，造成諧振頻率的上升，反之，C型槽211變長、變窄或者靠近邊緣位置均會增加電容效應(yīng)，造成諧振頻率的下降；微帶線22從第二金屬覆銅面2上分別引出端口 a、端口 b ；由微帶線22、耦合槽23構(gòu)成的饋電結(jié)構(gòu)適用于對此諧振器饋電，也適用于諧振器之間的耦合。此種實例的基片集成波導(dǎo)諧振器在中心頻率3. 2GHz處設(shè)計、加工并測試。選用的介質(zhì)基片介電常數(shù)為3. 5，厚度0. 508mm,損耗角正切為0. 0018，選定金屬化通孔的直徑為 0. 8mm,間距為1. 2mm，測試結(jié)果表明，在保證諧振特性不變的前提下，其平面面積可縮減到現(xiàn)有基片集成波導(dǎo)諧振器的約1/9?；诖烁叨刃⌒突闹C振器實現(xiàn)了四腔基片集成波導(dǎo)濾波器，中心頻率3. 2GHz，帶寬300MHz，選用的介質(zhì)基片與上相同，測試結(jié)果表明，在通帶范圍內(nèi)，插入損耗小于1. 5dB,回波損耗均優(yōu)于20dB，且具有很好的帶外抑制能力。實施例2 如圖1、圖3所示，一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5和第三金屬覆銅層3，為了形成本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，通過印制電路板制造工藝對第二金屬覆銅層2進行加工形成所需的金屬圖案(電路結(jié)構(gòu))，第一金屬覆銅層 1和第三金屬覆銅層3未做處理，該圖案中各部分之間通過虛擬的短虛線進行劃分，所述金屬化通孔6依次貫穿了第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5 與第三金屬覆銅層3連接，形成上下兩組層疊的正方形腔，所述第二金屬覆銅層2中對應(yīng)于正方形腔的位置內(nèi)靠近金屬化通孔6處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層2的L型槽212 (見圖中的長虛線)，在所述L型槽212中間適當位置處連接微帶線22，所述微帶線22靠近L 型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層2的耦合槽23，所述耦合槽23與L型槽212 相連，所述金屬化通孔在微帶線22、耦合槽23處中斷。該基片集成波導(dǎo)諧振器利用第二金屬覆銅面2上的兩組L型槽212將上下兩組層疊的正方形腔耦合成一個整體，兩組L型槽212在諧振器內(nèi)引入了較強的電容效應(yīng)，使得本實施例的諧振器的等效寬度大為增加，通過內(nèi)部場分析和保角變換分析，最終得到的等效寬度近似為本實施例中結(jié)構(gòu)實際寬度的三倍；這就是說本實施例的基片集成波導(dǎo)諧振器可用來等效現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器，兩者具有相同的諧振頻率和近似的電器性能，但本實施例的基片集成波導(dǎo)諧振器寬度僅為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的1/3，面積僅為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的1/9 ；L型槽212變短、變寬或者偏離邊緣位置均會減弱電容效應(yīng)，造成諧振頻率的上升，反之，L型槽 212變長、變窄或者靠近邊緣位置均會增加電容效應(yīng)，造成諧振頻率的下降；微帶線22從第二金屬覆銅面2上分別引出端口 a、端口 b ；由微帶線22、耦合槽23構(gòu)成的饋電結(jié)構(gòu)適用于對此諧振器饋電，也適用于諧振器之間的耦合。此種實例的基片集成波導(dǎo)諧振器在中心頻率3. 2GHz處設(shè)計、加工并測試。選用的介質(zhì)基片介電常數(shù)為3. 5，厚度0. 508mm,損耗角正切為0. 0018，選定金屬化通孔的直徑為 0. 8mm,間距為1. 2mm，測試結(jié)果表明，在保證諧振特性不變的前提下，其平面面積可縮減到現(xiàn)有基片集成波導(dǎo)諧振器的約1/9。實施例3 如圖1、圖4所示，一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5和第三金屬覆銅層3，為了形成本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，通過印制電路板制造工藝對第二金屬覆銅層2進行加工形成所需的金屬圖案(電路結(jié)構(gòu))，第一金屬覆銅層 1和第三金屬覆銅層3未做處理，該圖案中各部分之間通過虛擬的短虛線進行劃分，所述金屬化通孔6依次貫穿了第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5 與第三金屬覆銅層3連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，其斜邊一側(cè)視作開路，即斜邊外側(cè)沒有金屬化通孔，所述第二金屬覆銅層2中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔6處具有一組貫穿第二金屬覆銅層2的L型槽212(見圖中的長虛線)，所述L 型槽212臨近兩端處分別連接兩根微帶線22，所述微帶線22靠近L型槽212的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層2的耦合槽23，所述耦合槽23與L型槽212相連，所述金屬化通孔6在微帶線22、耦合槽23處中斷。此實施例在實施例2的基礎(chǔ)上進行改進；由于實施例2中的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器內(nèi)部的電場對稱，故可以將其沿對稱面剖分為兩部分，每一部分包括一組完整的L型槽212，在剖分處可視為磁壁，此時此實施例與實施例2的結(jié)構(gòu)可以等效，即具有相同的諧振頻率和近似的電氣性能；如上所述，通過單組第二金屬覆銅面2上的L型槽212 就可使現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器的面積縮小近17/18。第二金屬覆銅面2上的L型槽212變短、變寬或者偏離邊緣位置均會造成諧振頻率的上升，反之，L型槽212變長、變窄或者靠近邊緣位置均會造成諧振頻率的下降；微帶線 22從第二金屬覆銅面2上分別引出端口 a、端口 b ；由微帶線22、耦合槽23構(gòu)成的饋電結(jié)構(gòu)適用于對此諧振器饋電，也適用于諧振器之間的耦合。實施例4 如圖1、圖5所示，一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5和第三金屬覆銅層3，為了形成本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，通過印制電路板制造工藝對第二金屬覆銅層2進行加工形成所需的金屬圖案(電路結(jié)構(gòu))，第一金屬覆銅層 1和第三金屬覆銅層3未做處理，該圖案中各部分之間通過虛擬的短虛線進行劃分，其特征在于，所述金屬化通孔6依次貫穿了第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、 第二介質(zhì)層5與第三金屬覆銅層3連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，所述第二金屬覆銅層2中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔6處具有一組貫穿第二金屬覆銅層2的L型槽212(見圖中的長虛線)，所述L型槽212臨近兩端處分別連接兩根微帶線22，所述微帶線22靠近L型槽212的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層2的耦合槽 23，所述耦合槽23與L型槽212相連，所述金屬化通孔6在微帶線22、耦合槽23處中斷，第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5和第三金屬覆銅層3對應(yīng)于等腰直角三角形腔的斜邊一側(cè)向外延伸形成延伸區(qū)域，所述延伸區(qū)域具有一排隔離金屬化通孔7，所述隔離金屬化通孔7依次貫穿了第一金屬隔覆銅區(qū)1的延伸區(qū)域、第一介質(zhì)層 4的延伸區(qū)域、第二金屬層2的延伸區(qū)域、第二介質(zhì)層5的延伸區(qū)域與第三金屬覆銅層3的延伸區(qū)域連接，所述第二金屬層2的延伸區(qū)域靠近隔離金屬化通孔7的位置處且位于等腰直角三角形腔的內(nèi)側(cè)有隔離縫24。[0031]此實施例在實施例3的基礎(chǔ)上進行改進。進一步，本實用新型通過在基片集成波導(dǎo)諧振器的開路端加入金屬化通孔構(gòu)成的隔離縫M，有效地降低與多個電路部件集成使用時不同電路之間的互耦和串擾。第二金屬覆銅面2上的L型槽212變短、變寬或者偏離邊緣位置均會造成諧振頻率的上升，反之，L型槽212變長、變窄或者靠近邊緣位置均會造成諧振頻率的下降，微帶線 22從第二金屬覆銅面2上分別引出端口 a、端口 b，由微帶線22、耦合槽23構(gòu)成的饋電結(jié)構(gòu)適用于對此諧振器饋電，也適用于諧振器之間的耦合，隔離金屬化通孔7能有效地降低此諧振器與多個電路部件集成使用時不同電路之間的互耦和串擾。此種實例的基片集成波導(dǎo)諧振器在中心頻率3. 2GHz處設(shè)計、加工并測試。選用的介質(zhì)基片介電常數(shù)為3. 5，厚度0. 508mm，損耗角正切為0. 0018。選定金屬化通孔的直徑為 0. 8mm,間距為1. 2mm，測試結(jié)果表明，在保證諧振特性不變的前提下，其平面面積可縮減到現(xiàn)有基片集成波導(dǎo)諧振器的約1/18。基于此高度小型化的諧振器實現(xiàn)了四腔基片集成波導(dǎo)濾波器，中心頻率3. 2GHz，帶寬300MHz，選用的介質(zhì)基片與上相同，測試結(jié)果表明，在通帶范圍內(nèi)，插入損耗小于1. 3dB,回波損耗均優(yōu)于20dB，且具有很好的帶外抑制能力。實施例5 如圖1、圖6所示，一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5和第三金屬覆銅層3，為了形成本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，通過印制電路板制造工藝對第二金屬覆銅層2進行加工形成所需的金屬圖案(電路結(jié)構(gòu))，第一金屬覆銅層 1和第三金屬覆銅層3未做處理，該圖案中各部分之間通過虛擬的短虛線進行劃分，所述金屬化通孔6依次貫穿了第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5 與第三金屬覆銅層3連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，其斜邊一側(cè)視作開路，即斜邊外側(cè)沒有金屬化通孔，所述第二金屬覆銅層2中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔6處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層2的直槽213(見圖中的長虛線)，所述直槽 213臨近中間適當位置處連接微帶線22，所述微帶線22靠近直槽213的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層2的耦合槽23，所述耦合槽23與直槽213相連，所述金屬化通孔6在微帶線22、耦合槽23處中斷。此實施例在實施例2的基礎(chǔ)上進行改進；由于實施例2中的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器內(nèi)部的電場對稱，故可以將其沿兩組L型槽212的頂端所連成的分界面將其剖分為兩部分(此處每組L型槽212分為兩組直槽21 ，每一部分包括兩組直槽213，在剖分處可視為磁壁，此時此實施例與實施例2的結(jié)構(gòu)可以等效，即具有相同的諧振頻率和近似的電氣性能；如上所述，通過第二金屬覆銅面2上的兩組直槽213就可使現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器的面積縮小近17/18。第二金屬覆銅面2上的兩組直槽213變短、變寬或者偏離邊緣位置均會造成諧振頻率的上升，反之，直槽213變長、變窄或者靠近邊緣位置均會造成諧振頻率的下降，微帶線22從第二金屬覆銅面2上分別引出端口 a、端口 b，由微帶線22、耦合槽23構(gòu)成的饋電結(jié)構(gòu)適用于對此諧振器饋電，也適用于諧振器之間的耦合。實施例6 如圖1、圖7所示，一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5和第三金屬覆銅層3，為了形成本實用新型的高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，通過印制電路板制造工藝對第二金屬覆銅層2進行加工形成所需的金屬圖案(電路結(jié)構(gòu))，第一金屬覆銅層 1和第三金屬覆銅層3未做處理，該圖案中各部分之間通過虛擬的短虛線進行劃分，所述金屬化通孔6依次貫穿了第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5 與第三金屬覆銅層3連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，所述第二金屬覆銅層2中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔6處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層2的直槽213，所述直槽213臨近中間適當位置處連接微帶線22，所述微帶線22靠近直槽213的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層2的耦合槽23，所述耦合槽23與直槽213相連，所述金屬化通孔6在微帶線22、耦合槽23處中斷，第一金屬覆銅層1、第一介質(zhì)層4、第二金屬覆銅層2、第二介質(zhì)層5和第三金屬覆銅層3對應(yīng)于等腰直角三角形腔的斜邊一側(cè)向外延伸形成延伸區(qū)域，所述延伸區(qū)域具有一排隔離金屬化通孔7，所述隔離金屬化通孔7依次貫穿了第一金屬隔覆銅區(qū)1的延伸區(qū)域、第一介質(zhì)層4的延伸區(qū)域、第二金屬層2的延伸區(qū)域、 第二介質(zhì)層5的延伸區(qū)域與第三金屬覆銅層3的延伸區(qū)域連接，所述第二金屬層2的延伸區(qū)域靠近隔離金屬化通孔7的位置處且位于等腰直角三角形腔的一側(cè)有隔離縫M，所述隔離縫M與兩組直槽213末端相連。此實施例與實施例5類似，在實施例5的基礎(chǔ)上進行改進。進一步，本實用新型通過在基片集成波導(dǎo)諧振器的開路端加入金屬化通孔構(gòu)成的隔離縫對，有效地降低與多個電路部件集成使用時不同電路之間的互耦和串擾。第二金屬覆銅面2上的兩組直槽213變短、變寬或者偏離邊緣位置均會造成諧振頻率的上升，反之，直槽213變長、變窄或者靠近邊緣位置均會造成諧振頻率的下降，微帶線22從第二金屬覆銅面2上分別引出端口 a、端口 b，由微帶線22、耦合槽23構(gòu)成的饋電結(jié)構(gòu)適用于對此諧振器饋電，也適用于諧振器之間的耦合，隔離金屬化通孔7能有效地降低此諧振器與多個電路部件集成使用時不同電路之間的互耦和串擾。此種實例的基片集成波導(dǎo)諧振器在中心頻率3. 2GHz處設(shè)計、加工并測試。選用的介質(zhì)基片介電常數(shù)為3. 5，厚度0. 508mm,損耗角正切為0. 0018，選定金屬化通孔的直徑為 0. 8mm,間距為1. 2mm，測試結(jié)果表明，在保證諧振特性不變的前提下，其平面面積可縮減到現(xiàn)有基片集成波導(dǎo)諧振器的約1/18。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本實用新型的原理，應(yīng)被理解為本實用新型的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本實用新型實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成上下兩組層疊的正方形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于正方形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有一組貫穿第二金屬覆銅層的C型槽，所述C型槽臨近兩端處分別連接兩根微帶線，所述微帶線靠近C型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與C型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。
2.一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成上下兩組層疊的正方形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于正方形腔的位置內(nèi)靠近金屬化通孔處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層的L型槽，在所述L型槽中間適當位置處連接微帶線，所述微帶線靠近L型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與L型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。
3.一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，其斜邊一側(cè)視作開路，即斜邊外側(cè)沒有金屬化通孔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有一組貫穿第二金屬覆銅層的L型槽，所述L型槽臨近兩端處分別連接兩根微帶線，所述微帶線靠近L型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與L型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。
4.一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有一組貫穿第二金屬覆銅層的L型槽，所述L型槽臨近兩端處分別連接兩根微帶線，所述微帶線靠近L型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與L型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷，第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層對應(yīng)于等腰直角三角形腔的斜邊一側(cè)向外延伸形成延伸區(qū)域，所述延伸區(qū)域具有一排隔離金屬化通孔， 所述隔離金屬化通孔依次貫穿了第一金屬隔覆銅區(qū)的延伸區(qū)域、第一介質(zhì)層的延伸區(qū)域、 第二金屬層的延伸區(qū)域、第二介質(zhì)層的延伸區(qū)域與第三金屬覆銅層的延伸區(qū)域連接，所述第二金屬層的延伸區(qū)域靠近隔離金屬化通孔的位置處且位于等腰直角三角形腔的內(nèi)側(cè)有隔離縫。
5.一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，其斜邊一側(cè)視作開路，即斜邊外側(cè)沒有金屬化通孔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層的直槽，所述直槽臨近中間適當位置處連接微帶線，所述微帶線靠近直槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與直槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。
6. 一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，其特征在于，所述金屬化通孔依次貫穿了第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層與第三金屬覆銅層連接，形成兩組層疊的等腰直角三角形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于等腰直角三角形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有兩組貫穿第二金屬覆銅層的直槽，所述直槽臨近中間適當位置處連接微帶線，所述微帶線靠近直槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與直槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷，第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層對應(yīng)于等腰直角三角形腔的斜邊一側(cè)向外延伸形成延伸區(qū)域，所述延伸區(qū)域具有一排隔離金屬化通孔，所述隔離金屬化通孔依次貫穿了第一金屬隔覆銅區(qū)的延伸區(qū)域、第一介質(zhì)層的延伸區(qū)域、第二金屬層的延伸區(qū)域、第二介質(zhì)層的延伸區(qū)域與第三金屬覆銅層的延伸區(qū)域連接，所述第二金屬層的延伸區(qū)域靠近隔離金屬化通孔的位置處且位于等腰直角三角形腔的一側(cè)有隔離縫，所述隔離縫與兩組直槽末端相連。
專利摘要本實用新型涉及一種高度小型化的基片集成波導(dǎo)諧振器，包括從上往下依次層疊的第一金屬覆銅層、第一介質(zhì)層、第二金屬覆銅層、第二介質(zhì)層和第三金屬覆銅層，所述金屬化通孔依次貫穿了上述隔層后與第三金屬覆銅層連接，形成上下兩組層疊的正方形腔，所述第二金屬覆銅層中對應(yīng)于正方形腔的位置內(nèi)緊靠金屬化通孔處具有一組貫穿第二金屬覆銅層的C型槽，所述C型槽臨近兩端處分別連接兩根微帶線，微帶線靠近C型槽的一端兩側(cè)分別具有貫穿第二金屬覆銅層的耦合槽，所述耦合槽與C型槽相連，所述金屬化通孔在微帶線、耦合槽處中斷。本實用新型的有益效果將現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)諧振器結(jié)構(gòu)進行折疊，從而極大地縮小了現(xiàn)有諧振器的電路面積。
文檔編號H01P7/00GK202259650SQ20112040859
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者張傳安, 樊勇, 程鈺間 申請人:電子科技大學(xué)