CN105280992A - 带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器 - Google Patents
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Abstract
带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器，它涉及一种基片集成波导宽带带通滤波器，具体涉及带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器。本发明为了解决传统的基片集成波导带通滤波器的工作频率很高，带宽很窄，制约了其在移动通信系统中的发展的问题。本发明的上金属层印刷在介质基板上表面的中部，下金属层印刷在介质基板的下表面，上金属层的两端通过两个微带线与介质基板上表面的两端连接，上金属层的两侧沿长度方向分别开有两排金属化过孔，每个金属化过孔由上至下依次穿过上金属层、介质基板、下金属层，下金属层的中部沿介质基板的长度方向呈一字形等间距设有九个万字型缺陷地结构。本发明用于无线通信领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种基片集成波导宽带带通滤波器，具体涉及一种带有万字型缺陷地结构的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
基片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，基于基片集成波导的滤波器的低成本批量生产称为可能。但是，传统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的发展。
发明内容
本发明为解决传统的基片集成波导带通滤波器的工作频率很高，带宽很窄，制约了其在移动通信系统中的发展的问题，进而提出带有万字型缺陷地结构的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、上金属层、下金属层和两个微带线，介质基板是长方形板体，上金属层印刷在介质基板上表面的中部，下金属层印刷在介质基板的下表面，且下金属层覆盖介质基板的下表面，上金属层的两端通过两个微带线与介质基板上表面的两端连接，上金属层的两侧沿长度方向分别开有两排金属化过孔，每个金属化过孔由上至下依次穿过上金属层、介质基板、下金属层，下金属层的中部沿介质基板的长度方向呈一字形等间距设有九个万字型缺陷地结构。
本发明的有益效果是：仿真结果表明，所设计的带有万字型缺陷地结构基片集成波导宽带带通滤波器工作频带覆盖3.36～12.22GHz，比带宽能达3.6:1。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是两个万字型缺陷地结构的放大示意图，图4是S参数仿真结果图。
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，本实施方式所述带有万字型缺陷地结构的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和两个微带线4，介质基板1是长方形板体，上金属层2印刷在介质基板1上表面的中部，下金属层3印刷在介质基板1的下表面，且下金属层3覆盖介质基板1的下表面，上金属层2的两端通过两个微带线4与介质基板1上表面的两端连接，上金属层2的两侧沿长度方向分别开有两排金属化过孔5，每个金属化过孔5由上至下依次穿过上金属层2、介质基板1、下金属层3，下金属层3的中部沿介质基板1的长度方向呈一字形等间距设有九个万字型缺陷地结构6。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器的每个微带线4由第一微带线4-1、第二微带线4-2、第三微带线4-3首尾依次连接组成，第一微带线4-1为矩形，第二微带线4-2为等腰梯形，第三微带线4-3为矩形。
本实施方式的技术效果是：如此设置，能够降低电磁波进入到波导段的反射能量，提高阻抗匹配效果。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，本实施方式所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器的介质基板1的长度为110mm，介质基板1的宽度为24.86mm，介质基板1的厚度为1.5mm，介质基板1的相对介电常数为4.4。
本实施方式的技术效果是：如此设置，能够有效降低滤波器的结构尺寸。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器的上金属层2的长度为50mm，上金属层2的宽度为24.86mm，上金属层2的厚度为0.035mm，下金属层3的长度为110mm，下金属层3的宽度为24.86mm，下金属层3的厚度为0.035mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，可以保证滤波器的工作频带下限位于S波段。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，本实施方式所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器的第一微带线4-1的长度L1为5mm，第二微带线4-2的长度为L2为20mm，第三微带线4-3的长度L3为5mm，第一微带线4-1的宽度W1为3.2mm，第三微带线4-3的宽度W2为12mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，可以使得滤波器的输入阻抗接近SMA接头的阻抗(50Ω)，易于馈电。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器的每个金属化过孔5的直径径为1mm，相邻两个金属化过孔5的中心距为1mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，可以保证基片集成波导能够有效屏蔽内部的电磁波，同时还具有较高的结构强度。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器的每个万字型缺陷地结构6外侧横边的长度L4为1.2mm，每个万字型缺陷地结构6外侧竖边的长度L5为1.5mm，每个万字型缺陷地结构6外侧竖边和横边的宽度W3均为0.36mm，相邻两个万字型缺陷地结构6之间的距离L6为5mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，可以保证滤波器的工作频带上限位于X波段。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
本发明带有万字型缺陷地结构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基片集成波导结构上加载万字型缺陷地结构来实现，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；而万字型缺陷地结构具有低通特性，因此，两者的结合将会产生带通特性。
Claims (7)
1.带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：所述带有万字型缺陷地结构的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)和两个微带线(4)，介质基板(1)是长方形板体，上金属层(2)印刷在介质基板(1)上表面的中部，下金属层(3)印刷在介质基板(1)的下表面，且下金属层(3)覆盖介质基板(1)的下表面，上金属层(2)的两端通过两个微带线(4)与介质基板(1)上表面的两端连接，上金属层(2)的两侧沿长度方向分别开有两排金属化过孔(5)，每个金属化过孔(5)由上至下依次穿过上金属层(2)、介质基板(1)、下金属层(3)，下金属层(3)的中部沿介质基板(1)的长度方向呈一字形等间距设有九个万字型缺陷地结构(6)。
2.根据权利要求1所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：每个微带线(4)由第一微带线(4-1)、第二微带线(4-2)、第三微带线(4-3)首尾依次连接组成，第一微带线(4-1)为矩形，第二微带线(4-2)为等腰梯形，第三微带线(4-3)为矩形。
3.根据权利要求1所述带有万字型缺陷地结构的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110mm，介质基板(1)的宽度为24.86mm，介质基板(1)的厚度为1.5mm，介质基板(1)的相对介电常数为4.4。
4.根据权利要求1所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：上金属层(2)的长度为50mm，上金属层(2)的宽度为24.86mm，上金属层(2)的厚度为0.035mm，下金属层(3)的长度为110mm，下金属层(3)的宽度为24.86mm，下金属层(3)的厚度为0.035mm。
5.根据权利要求2所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：第一微带线(4-1)的长度(L1)为5mm，第二微带线(4-2)的长度为(L2)为20mm，第三微带线(4-3)的长度(L3)为5mm，第一微带线(4-1)的宽度(W1)为3.2mm，第三微带线(4-3)的宽度(W2)为12mm。
6.根据权利要求1所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：每个金属化过孔(5)的直径为1mm，相邻两个金属化过孔(5)的中心距为1mm。
7.根据权利要求1所述带有万字型缺陷地结构的基片集成波导宽带带通滤波器，其特征在于：每个万字型缺陷地结构(6)外侧横边的长度(L4)为1.2mm，每个万字型缺陷地结构(6)外侧竖边的长度(L5)为1.5mm，每个万字型缺陷地结构(6)外侧竖边和横边的宽度(W3)均为0.36mm，相邻两个万字型缺陷地结构(6)之间的距离(L6)为5mm。
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| CN103036053A (zh) * | 2011-09-30 | 2013-04-10 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种超材料的制备方法和超材料 |
| CN104112888A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-10-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种加载五字形缺陷地结构的基片集成波导带通滤波器 |
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