CN105070994A - 半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器 - Google Patents

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林澍
赵志华
王蕾
刘冠君
罗晓
王立娜
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Harbin Institute of Technology
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Abstract

半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器，它涉及一种滤波器，具体涉及一种半模消失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很高，带宽很窄，这制约了其在移动通信系统中发展的问题。本发明包括介质基板、正面第一微带线、背面第一微带线、两个正面第二微带线、六个正面嵌块和六个背面嵌块，介质基板的正面印刷有上金属层，介质基板的背面印刷有下金属层，正面第一微带线和背面第一微带线均为长方形，正面第一微带线印刷在上金属层一侧边的中部。本发明用于无线通信领域。

Description

半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器
技术领域
本发明涉及一种滤波器，具体涉及一种半模消失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，带宽很窄，这制约了它的应用。
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很高，带宽很窄，这制约了其在移动通信系统中发展的问题，进而提出半模消失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取的技术方案是：本发明包括介质基板、正面第一微带线、背面第一微带线、两个正面第二微带线、六个正面嵌块和六个背面嵌块，介质基板的正面印刷有上金属层，介质基板的背面印刷有下金属层，正面第一微带线和背面第一微带线均为长方形，正面第一微带线印刷在上金属层一侧边的中部，且正面第一微带线的一个长边与上金属层的一侧边重合，背面第一微带线印刷在下金属层一侧边的中部，且背面第一微带线的一个长边与下金属层的一侧边重合，两个正面第二微带线印刷在上金属层的两端，六个正面嵌块呈一字形嵌装在介质基板正面的另一侧边内，六个背面嵌块呈一字形嵌装在介质基板背面的另一侧边内，上金属层的上表面沿正面第一微带线的两个短边和另一个长边均布设有多个第一金属化过孔，下金属层的下表面沿背面第一微带线的两个短边和另一个长边均布设有多个第二金属化过孔，每个第一金属化过孔分别与相对应的一个第二金属化过孔连通。
本发明的有益效果是：仿真结果表明，该滤波器的通带为1.81～3.54GHz，相对带宽达64.67％。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是本发明的侧面结构示意图，图4是本发明S参数仿真结果示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器包括介质基板1、正面第一微带线2、背面第一微带线3、两个正面第二微带线4、六个正面嵌块5和六个背面嵌块6，介质基板1的正面印刷有上金属层9，介质基板1的背面印刷有下金属层10，正面第一微带线2和背面第一微带线3均为长方形，正面第一微带线2印刷在上金属层9一侧边的中部，且正面第一微带线2的一个长边与上金属层9的一侧边重合，背面第一微带线3印刷在下金属层10一侧边的中部，且背面第一微带线3的一个长边与下金属层10的一侧边重合，两个正面第二微带线4印刷在上金属层9的两端，六个正面嵌块5呈一字形嵌装在介质基板1正面的另一侧边内，六个背面嵌块6呈一字形嵌装在介质基板1背面的另一侧边内，上金属层9的上表面沿正面第一微带线2的两个短边和另一个长边均布设有多个第一金属化过孔7，下金属层10的下表面沿背面第一微带线3的两个短边和另一个长边均布设有多个第二金属化过孔8，每个第一金属化过孔7分别与相对应的一个第二金属化过孔8连通。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器的介质基板1的长度为174mm，介质基板1的宽度为23mm，介质基板1的厚度为4.5～4.8mm，相对介电常数为4.3～4.6，上金属层9的厚度为0.018～0.035mm，下金属层10的厚度为0.018～0.035mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，能够为宽带滤波器提供足够的形成电感器件的空间。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，本实施方式所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器的六个正面嵌块5的长度由左至右依次为10.5mm、11mm、10.5mm、10.5mm、11mm、10.5mm，六个正面嵌块5的宽度均为1.25mm，六个正面嵌块5的厚度均为1.5～1.6mm，相邻两个正面嵌块5之间的间距由左至右依次为9mm、10mm、10mm、10mm、10mm、9mm，六个背面嵌块6的长度由左至右依次为10.5mm、11mm、10.5mm、10.5mm、11mm、10.5mm，六个背面嵌块6的宽度均为1.25mm，六个背面嵌块6的厚度均为1.5～1.6mm，相邻两个背面嵌块6之间的间距由左至右依次为9mm、10mm、10mm、10mm、10mm、9mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，能够为宽带滤波器提供足够的形成电容器件的空间和适合的电容值。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，本实施方式所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器的正面第一微带线2的长度为112mm，正面第一微带线2的宽度为5mm，背面第一微带线3的长度为112mm，背面第一微带线3的宽度为5mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，能够使滤波器具有良好的能量传输效果，使其带内能量传输系数提高。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，本实施方式所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器的每个正面第二微带线4的一个竖边的长度L1为8mm，每个正面第二微带线4的一个横边的长度为L2为10mm，每个正面第二微带线4与正面第一微带线2相邻一端之间的距离L3为16mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，能够形成滤波器良好的阻抗匹配效果，使其带内反射系数降低。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
本发明半模消失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；而加载矩形金属块结构具有低通特性，因此，两者的结合将会产生带通特性。

Claims (5)

1.半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器包括介质基板(1)、正面第一微带线(2)、背面第一微带线(3)、两个正面第二微带线(4)、六个正面嵌块(5)和六个背面嵌块(6)，介质基板(1)的正面印刷有上金属层(9)，介质基板(1)的背面印刷有下金属层(10)，正面第一微带线(2)和背面第一微带线(3)均为长方形，正面第一微带线(2)印刷在上金属层(9)一侧边的中部，且正面第一微带线(2)的一个长边与上金属层(9)的一侧边重合，背面第一微带线(3)印刷在下金属层(10)一侧边的中部，且背面第一微带线(3)的一个长边与下金属层(10)的一侧边重合，两个正面第二微带线(4)印刷在上金属层(9)的两端，六个正面嵌块(5)呈一字形嵌装在介质基板(1)正面的另一侧边内，六个背面嵌块(6)呈一字形嵌装在介质基板(1)背面的另一侧边内，上金属层(9)的上表面沿正面第一微带线(2)的两个短边和另一个长边均布设有多个第一金属化过孔(7)，下金属层(10)的下表面沿背面第一微带线(3)的两个短边和另一个长边均布设有多个第二金属化过孔(8)，每个第一金属化过孔(7)分别与相对应的一个第二金属化过孔(8)连通。
2.根据权利要求1所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：介质基板(1)的长度为174mm，介质基板(1)的宽度为23mm，介质基板(1)的厚度为4.5～4.8mm，相对介电常数为4.3～4.6，上金属层(9)的厚度为0.018～0.035mm，下金属层(10)的厚度为0.018～0.035mm。
3.根据权利要求1所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：六个正面嵌块(5)的长度由左至右依次为10.5mm、11mm、10.5mm、10.5mm、11mm、10.5mm，六个正面嵌块(5)的宽度均为1.25mm，六个正面嵌块(5)的厚度均为1.5～1.6mm，相邻两个正面嵌块(5)之间的间距由左至右依次为9mm、10mm、10mm、10mm、10mm、9mm，六个背面嵌块(6)的长度由左至右依次为10.5mm、11mm、10.5mm、10.5mm、11mm、10.5mm，六个背面嵌块(6)的宽度均为1.25mm，六个背面嵌块(6)的厚度均为1.5～1.6mm，相邻两个背面嵌块(6)之间的间距由左至右依次为9mm、10mm、10mm、10mm、10mm、9mm。
4.根据权利要求1所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：正面第一微带线(2)的长度为112mm，正面第一微带线(2)的宽度为5mm，背面第一微带线(3)的长度为112mm，背面第一微带线(3)的宽度为5mm。
5.根据权利要求1所述半模消失模基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：每个正面第二微带线(4)的一个竖边的长度(L1)为8mm，每个正面第二微带线(4)的一个横边的长度为(L2)为10mm，每个正面第二微带线(4)与正面第一微带线(2)相邻一端之间的距离(L3)为16mm。
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