一種2x波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半模基片集成波導(dǎo)濾波器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，該濾波器包括：介質(zhì)基片以及設(shè)置于介質(zhì)基片上的金屬貼片，其中，介質(zhì)基片上設(shè)置有多個(gè)通孔，金屬貼片包括位置相對(duì)的輸入端口微帶線(xiàn)、輸出端口微帶線(xiàn)、以及分別通過(guò)微帶-半模基片集成波導(dǎo)過(guò)渡金屬線(xiàn)與輸入端口微帶線(xiàn)和輸出端口微帶線(xiàn)連接的半?；刹▽?dǎo)，且半?；刹▽?dǎo)具有多個(gè)單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元及嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元以及與介質(zhì)基片的通孔相通的孔。本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)在半模基片集成波導(dǎo)上形成缺陷地結(jié)構(gòu)來(lái)作為基本單元，多級(jí)單元級(jí)聯(lián)成X波段2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器。具有結(jié)構(gòu)緊湊，易于大規(guī)模生產(chǎn)，成品率高，性能穩(wěn)定且易于系統(tǒng)集成的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通訊【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器。

【背景技術(shù)】
[0002]微波毫米波帶通濾波器是通信系統(tǒng)以及雷達(dá)系統(tǒng)的重要組件，其功能在無(wú)線(xiàn)接收機(jī)中顯得尤為重要，此外，微波帶通濾波器還是微波毫米波系統(tǒng)中許多設(shè)計(jì)問(wèn)題的關(guān)鍵與核心，如變頻器、倍頻器和多路通信等。電磁波頻譜是有限的，必須按不同應(yīng)用加以分配；而濾波器既可以用來(lái)限定大功率發(fā)射機(jī)在規(guī)定頻段內(nèi)的輻射，又可以用來(lái)防止接收機(jī)受到工作頻帶以外的干擾。傳統(tǒng)的微波毫米波金屬波導(dǎo)和介質(zhì)加載金屬波導(dǎo)可以制作出高品質(zhì)因數(shù)、低損耗、高性能的帶通濾波器，但是這種濾波器首先加工比較復(fù)雜，尤其是在微波毫米波頻段，需要相當(dāng)高的加工精度；其次生產(chǎn)成本比較昂貴，因?yàn)榻饘俨▽?dǎo)和腔體的價(jià)格本身就很高；第三是這種濾波器體積龐大，很難在射頻集成電路里面得到實(shí)質(zhì)應(yīng)用。因此，迫切需要高性能、體積小、重量輕、品質(zhì)因數(shù)高、損耗小、低成本且易于集成的微波毫米波帶通濾波器，以利于射頻集成電路的設(shè)計(jì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]本發(fā)明提供了一種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，該2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器包括:介質(zhì)基片以及設(shè)置于所述介質(zhì)基片上的金屬貼片，其中，所述介質(zhì)基片上設(shè)置有多個(gè)通孔，所述金屬貼片包括位置相對(duì)的輸入端口微帶線(xiàn)、輸出端口微帶線(xiàn)、以及分別通過(guò)微帶-半?；刹▽?dǎo)過(guò)渡金屬線(xiàn)與輸入端口微帶線(xiàn)和輸出端口微帶線(xiàn)連接的半模基片集成波導(dǎo)，且所述半?；刹▽?dǎo)具有多個(gè)單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元及嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元以及與所述介質(zhì)基片的通孔相通的孔。
[0006]優(yōu)選的，所述單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的具有開(kāi)口的框型凹陷，且兩個(gè)框型凹陷的開(kāi)口方向相對(duì)；所述嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元包括多個(gè)嵌套的單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元，且所述嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選的，所述單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，所述嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元的個(gè)數(shù)為一個(gè)，且所述嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元位于所述兩個(gè)單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元的中間。
[0008]優(yōu)選的，所述2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半模基片集成波導(dǎo)濾波器還包括設(shè)置于所述介質(zhì)基片上與金屬貼片相對(duì)的一面的金屬鍍層。
[0009]優(yōu)選的，所述通孔內(nèi)壁設(shè)置有鍍銅層。
[0010]優(yōu)選的，所述介質(zhì)基片的板材為羅杰斯板材，介電常數(shù)為2.2，板材厚度為0.254mm。
[0011]優(yōu)選的，該2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器還包括包裹于所述介質(zhì)基片和所述金屬貼片的鍍金層。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)在半?；刹▽?dǎo)上選擇性地去除表面金屬，形成缺陷地結(jié)構(gòu)。用缺陷地結(jié)構(gòu)作為基本單元，多級(jí)單元級(jí)聯(lián)成X波段2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器。采用大小不同的兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)嵌套的結(jié)構(gòu)。在7.5?1GHz內(nèi)，插入損耗1.06dB?1.12dB,反射系數(shù)達(dá)到_30dB附近，對(duì)二次諧波(15?20GHz)的抑制達(dá)到35dB以上。采用普通印制電路板工藝加工，尺寸:29.5X9.00X0.33mm3，相比于同頻段的金屬波導(dǎo)類(lèi)濾波器，結(jié)構(gòu)緊湊，易于大規(guī)模生產(chǎn)，成品率高，性能穩(wěn)定。該2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器屬于平面結(jié)構(gòu)，易于系統(tǒng)集成。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半模基片集成波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器的仿真模擬效果圖。
[0018]圖中:
[0019]10、介質(zhì)基片；20、通孔；30、金屬貼片；31、微帶-半?；刹▽?dǎo)過(guò)渡金屬線(xiàn)；32、半?；刹▽?dǎo)；33、嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元；33、單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元；331、框型凹陷。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為了提高2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器的性能、降低2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器的體積，本發(fā)明提供了一種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過(guò)采用平板結(jié)構(gòu)以及多個(gè)凹陷地結(jié)構(gòu)單元以及嵌套凹陷地結(jié)構(gòu)單元，提高了 2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器的性能并降低了 2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器的體積。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下以非限制性的實(shí)施例為例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半模基片集成波導(dǎo)濾波器，該2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器包括:介質(zhì)基片10以及設(shè)置于介質(zhì)基片10上的金屬貼片30，其中，介質(zhì)基片10上設(shè)置有多個(gè)通孔20，金屬貼片30包括位置相對(duì)的輸入端口微帶線(xiàn)、輸出端口微帶線(xiàn)、以及分別通過(guò)微帶-半?；刹▽?dǎo)過(guò)渡金屬線(xiàn)31與輸入端口微帶線(xiàn)和輸出端口微帶線(xiàn)連接的半?；刹▽?dǎo)32，且半?；刹▽?dǎo)32具有多個(gè)單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元34及嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元33以及與介質(zhì)基片10的通孔20相通的孔。
[0022]該2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，該X波段缺陷地結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器分為三層結(jié)構(gòu)，自上至下為金屬貼片30、介質(zhì)基片10以及底面的金屬鍍層，在半?；刹▽?dǎo)濾波器的兩端分別設(shè)有輸入端口微帶線(xiàn)、輸出端口微帶線(xiàn)，在半?；刹▽?dǎo)濾波器的介質(zhì)基片10的一側(cè)設(shè)的多個(gè)通孔20構(gòu)成半模基片集成波導(dǎo)濾波器的側(cè)壁，該多個(gè)通孔20呈一排排列，且通孔20為金屬化通孔20，在通孔20的內(nèi)壁設(shè)置有鍍銅層，并連接金屬貼片30和底面的金屬鍍層；在半?；刹▽?dǎo)濾波器的金屬貼片30上選擇性的設(shè)有多個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)；并采用三級(jí)級(jí)聯(lián)的方式；其中位于中間位置的一級(jí)缺陷地結(jié)構(gòu)單元采用了嵌套方式，位于兩側(cè)的缺陷地結(jié)構(gòu)為單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元34。
[0023]具體的，在將缺陷地結(jié)構(gòu)與半?；刹▽?dǎo)技術(shù)結(jié)合的時(shí)候，對(duì)傳統(tǒng)微帶線(xiàn)上的缺陷地結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使其可以很方便地應(yīng)用在基片集成波導(dǎo)上:如圖2所示，對(duì)傳統(tǒng)的互補(bǔ)開(kāi)環(huán)諧振器進(jìn)行改進(jìn)，將兩個(gè)互補(bǔ)開(kāi)環(huán)諧振器去掉一個(gè)，簡(jiǎn)化為一個(gè)單獨(dú)的開(kāi)口環(huán)單元，并且將此開(kāi)口環(huán)中間部分金屬去除，形成兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的具有開(kāi)口的框型凹陷331，且兩個(gè)框型凹陷331的開(kāi)口方向相對(duì)，從而形成一個(gè)對(duì)口半環(huán)，從而改變電磁波的傳播，不僅簡(jiǎn)化加工過(guò)程，而且滿(mǎn)足性能要求；其次，采用三級(jí)級(jí)聯(lián)的方式，增強(qiáng)2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器的通帶和邊帶特性；如圖3所示，為了進(jìn)一步的縮小尺寸，采用兩個(gè)大小不同的單元嵌套的方式，即嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元33包括多個(gè)嵌套的單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元34，且嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元33為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提供的2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器通過(guò)在半?；刹▽?dǎo)上選擇性地去除表面金屬，形成缺陷地結(jié)構(gòu)。用缺陷地結(jié)構(gòu)作為基本單元，多級(jí)單元級(jí)聯(lián)成X波段濾波器。采用大小不同的兩個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)嵌套的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，在7.5?1GHz內(nèi)，插入損耗1.06dB?1.12dB,反射系數(shù)達(dá)到_30dB附近，對(duì)二次諧波(15?20GHz)的抑制達(dá)到35dB以上。采用普通印制電路板工藝加工，尺寸:29.5X9.00X0.33mm3,相比于同頻段的金屬波導(dǎo)類(lèi)濾波器,結(jié)構(gòu)緊湊，易于大規(guī)模生產(chǎn)，成品率高，性能穩(wěn)定。該2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器屬于平面結(jié)構(gòu)，易于系統(tǒng)集成，對(duì)于微波毫米波集成電路設(shè)計(jì)和對(duì)尺寸重量要求苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景充滿(mǎn)吸引力。在雷達(dá)系統(tǒng)和數(shù)字微波通信系統(tǒng)，如LMDS、MMDS等方面，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。相比于金屬矩形波導(dǎo)濾波器，本發(fā)明實(shí)施例提供的2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半模基片集成波導(dǎo)濾波器在微波毫米波電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中易于集成。因?yàn)檫@種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器是平面型結(jié)構(gòu)，完全在介質(zhì)基片10上實(shí)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)介質(zhì)基片10的介電常數(shù)和缺陷地結(jié)構(gòu)的外觀(guān)形狀和大小可以很方便的調(diào)節(jié)這種2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器的尺寸大小，從而較好的實(shí)現(xiàn)與其他微波毫米波電路的集成；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工。由于本結(jié)構(gòu)是在半模基片集成波導(dǎo)上表面直接蝕刻缺陷地結(jié)構(gòu)形成2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，不用額外打孔形成腔體，加工精度高，簡(jiǎn)單易行；具有較高的品質(zhì)因數(shù)、較低的損耗。這是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)具有與金屬矩形波導(dǎo)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)和特性，所以相對(duì)于微帶電路，它的品質(zhì)因數(shù)更好，損耗更低；帶寬較大，應(yīng)用范圍廣，不僅可用于X波段的各類(lèi)雷達(dá)系統(tǒng)，還能用于8GHz頻段的數(shù)字微波通信系統(tǒng)。
[0025]其中的介質(zhì)基片10采用普通微波印制電路板工藝加工，較佳的板材為Rogers5880,介電常數(shù)為2.2，板材厚度為0.254mm,加入外圍尺寸后最終尺寸為:29.5X9.00X0.33mm3。具有較小的體積，此外，該2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半模基片集成波導(dǎo)濾波器還包括包裹于介質(zhì)基片10和金屬貼片30的鍍金層。從而使整個(gè)2X波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到了保護(hù)。
[0026]本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半模基片集成波導(dǎo)濾波器，其特征在于，包括:介質(zhì)基片以及設(shè)置于所述介質(zhì)基片上的金屬貼片，其中，所述介質(zhì)基片上設(shè)置有多個(gè)通孔，所述金屬貼片包括位置相對(duì)的輸入端口微帶線(xiàn)、輸出端口微帶線(xiàn)、以及分別通過(guò)微帶-半?；刹▽?dǎo)過(guò)渡金屬線(xiàn)與輸入端口微帶線(xiàn)和輸出端口微帶線(xiàn)連接的半?；刹▽?dǎo)，且所述半?；刹▽?dǎo)具有多個(gè)單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元及嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元以及與所述介質(zhì)基片的通孔相通的孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2乂波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，其特征在于，所述單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的具有開(kāi)口的框型凹陷，且兩個(gè)框型凹陷的開(kāi)口方向相對(duì)；所述嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元包括多個(gè)嵌套的單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元，且所述嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的2乂波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半模基片集成波導(dǎo)濾波器，其特征在于，所述單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，所述嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元的個(gè)數(shù)為一個(gè)，且所述嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)單元位于所述兩個(gè)單個(gè)缺陷地結(jié)構(gòu)單元的中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，其特征在于，還包括設(shè)置于所述介質(zhì)基片上與金屬貼片相對(duì)的一面的金屬鍍層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，其特征在于，所述通孔內(nèi)壁設(shè)置有鍍銅層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，其特征在于，所述介質(zhì)基片的板材為羅杰斯板材，介電常數(shù)為2.2，板材厚度為0.254皿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的波段缺陷接結(jié)構(gòu)-半?；刹▽?dǎo)濾波器，其特征在于，還包括包裹于所述介質(zhì)基片和所述金屬貼片的鍍金層。
【文檔編號(hào)】H01P1/203GK104466316SQ201310547844
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】邵振海, 宋明清 申請(qǐng)人:北京東方安高微電子科技有限公司