折叠型半模基片集成波导宽带带通滤波器

摘要

折叠型半模基片集成波导宽带带通滤波器，它涉及一种滤波器，具体涉及一种折叠型半模基片集成波导宽带带通滤波器。本发明为了解决普通的基片集成波导带通滤波器的工作频率高，带宽窄的问题。本发明包括介质基板、上金属层、下金属层、正面第一微带线、正面第二微带线、背面第一微带线、两个正面第一金属嵌块、两个正面第二金属嵌块、两个正面第三金属嵌块、两个背面第一金属嵌块、两个背面第二金属嵌块和两个背面第三金属嵌块，上金属层和下金属层分别印刷在介质基板的正面和背面，介质基板由长方形板和半圆形板组成，长方形板的右端与半圆形板的竖直边连接成一体，正面第一微带线为长方形。本发明用于无线通信领域。

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波器，具体涉及一种折叠型半模基片集成波导宽带带通滤波器，属 于无线通信领域。

背景技术

介质集成波导是一种在介质基片上实现类似于金属矩形波导传输特性的导波结构，由 于该结构具有低辐射、低插损、小型化、易于集成等优点，成为研究的热点，也被广泛应 用于滤波器的设计。借助于印刷电路工艺，基于介质集成波导的滤波器的低成本批量生产 称为可能。但是，普通的基片集成波导带通滤波器的工作频率很高，带宽较窄，这限制了 它的应用范围。

发明内容

本发明为解决普通的基片集成波导带通滤波器的工作频率高，带宽窄的问题，进而提 出折叠型半模基片集成波导宽带带通滤波器。

本发明为解决上述问题采用的技术方案是：本发明包括介质基板、上金属层、下金属 层、正面第一微带线、正面第二微带线、背面第一微带线、两个正面第一金属嵌块、两个 正面第二金属嵌块、两个正面第三金属嵌块、两个背面第一金属嵌块、两个背面第二金属 嵌块和两个背面第三金属嵌块，上金属层和下金属层分别印刷在介质基板的正面和背面， 介质基板由长方形板和半圆形板组成，长方形板的右端与半圆形板的竖直边连接成一体， 正面第一微带线为长方形，正面第一微带线印刷在上金属层外表面右端的中部，且正面第 一微带线右端的短边与上金属层右端的短边重合，正面第二微带线印刷在上金属层外表面 的左端，背面第一微带线为长方形，背面第一微带线印刷在下金属层外表面右端的中部， 上金属层外表面上沿正面第一微带线的两个长边和左端短边均布设有多个第一金属化过 孔，上金属层外表面上的正面第一微带线与正面第二微带线之间设有两排第二金属化过 孔，每个第一金属化过孔和每个第二金属化过孔均由上至下依次穿过上金属层、介质基板、 下金属层，介质基板正面的两侧边缘由左至右依次嵌装正面第一金属嵌块、正面第二金属 嵌块、正面第三金属嵌块，介质基板背面的两侧边缘由左至右依次嵌装背面第一金属嵌块、 背面第二金属嵌块、背面第三金属嵌块。

本发明的有益效果是：仿真结果表明，所设计的滤波器工作频带覆盖1.81～3.11GHz， 相对带宽达52.85％。该滤波器为印刷型结构，具有剖面低、重量轻、易于集成、带宽较 宽的特点，可以广泛应用在通信系统中。

附图说明

图1是本发明的正面结构示意图，图2是本发明的背面结构示意图，图3是本发明的 侧面剖视图，图4是本发明的S参数仿真结果曲线图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说每个本实施方式，本实施方式所述折叠型半模基 片集成波导宽带带通滤波器包括介质基板1、上金属层2、下金属层3、正面第一微带线4、 正面第二微带线5、背面第一微带线6、两个正面第一金属嵌块7、两个正面第二金属嵌 块8、两个正面第三金属嵌块9、两个背面第一金属嵌块10、两个背面第二金属嵌块11 和两个背面第三金属嵌块12，上金属层2和下金属层3分别印刷在介质基板1的正面和 背面，介质基板1由长方形板1-1和半圆形板1-2组成，长方形板1-1的右端与半圆形板 1-2的竖直边连接成一体，正面第一微带线4为长方形，正面第一微带线4印刷在上金属 层2外表面右端的中部，且正面第一微带线4右端的短边与上金属层2右端的短边重合， 正面第二微带线5印刷在上金属层2外表面的左端，背面第一微带线6为长方形，背面第 一微带线6印刷在下金属层3外表面右端的中部，上金属层2外表面上沿正面第一微带线 4的两个长边和左端短边均布设有多个第一金属化过孔13，上金属层2外表面上的正面第 一微带线4与正面第二微带线5之间设有两排第二金属化过孔14，每个第一金属化过孔 13和每个第二金属化过孔14均由上至下依次穿过上金属层2、介质基板1、下金属层3， 介质基板1正面的两侧边缘由左至右依次嵌装正面第一金属嵌块7、正面第二金属嵌块8、 正面第三金属嵌块9，介质基板1背面的两侧边缘由左至右依次嵌装背面第一金属嵌块10、 背面第二金属嵌块11、背面第三金属嵌块14。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述折叠型半模基片 集成波导宽带带通滤波器的介质基板1的厚度为4.8mm，相对介电常数为4.2～4.5，上金 属层2和下金属层3的厚度均为0.02～0.04mm，长方形板1-1的长度为92.5mm，长方形 板1-1的宽度为46mm，半圆形板1-2的直径为46mm。

本实施方式的技术效果是：如此设置，会使得滤波器在满足所需的电气参数指标的条 件下具有较小的尺寸。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述折叠型半模基片 集成波导宽带带通滤波器的正面第一微带线4的长度为59mm，正面第一微带线4的宽度 为10mm，正面第二微带线5由梯形和矩形组成，所述矩形的长W1为21.7mm，所述矩 形的宽L1为10mm，所述梯形的上底长W2为16mm，所述梯形的下底长为21.7mm，所 述梯形的高L2为5mm，背面第一微带线6的长度为59mm，背面第一微带线6的宽度为 10mm。

本实施方式的技术效果是：如此设置，可以使滤波器获得较好的阻抗匹配特性，使其 |S₁₁|参数值降低。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述折叠型半模基片 集成波导宽带带通滤波器的第一金属化过孔13和第二金属化过孔14的半径均为0.3mm， 相邻两个第一金属化过孔13之间的中心距为1mm，相邻两个第二金属化过孔14之间的 中心距为1mm。

本实施方式的技术效果是：如此设置，可以减少滤波器中传输的电磁能量的泄露，获 得更高的|S₂₁|参数。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述折叠型半模基片 集成波导宽带带通滤波器的第一金属嵌块10的长为8mm，第一金属嵌块10的宽为2mm， 第一金属嵌块10的厚度为1.8mm，第二金属嵌块11的长为10mm，第二金属嵌块11的 宽为2mm，第二金属嵌块11的厚度为1.8mm，第三金属嵌块12的长为10mm，第三金 属嵌块12的宽为2mm，第三金属嵌块12的厚度为1.8mm，第一金属嵌块10与相邻近的 第二金属嵌块11之间的距离J1为21mm，第二金属嵌块11与相邻近的第三金属嵌块12 之间的距离J2为22mm，第三金属嵌块12与介质基板1右端边缘之间的距离J3为11mm。

本实施方式的技术效果是：如此设置，能够获得最佳的滤波器等效电路的电感和电容 值。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理

折叠型半模基片集成波导宽带带通滤波器的宽带带通特性主要是通过在半模基片集 成波导上加载矩形金属块来实现，半模基片集成波导与传统介质填充矩形波导相似，具有 高通特性；而加载矩形金属块具有低通特性，因此，两者的结合将会产生带通特性。