CN114142191B - 基片集成波导的滤波器、天线装置 - Google Patents

基片集成波导的滤波器、天线装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114142191B
CN114142191B CN202010922666.8A CN202010922666A CN114142191B CN 114142191 B CN114142191 B CN 114142191B CN 202010922666 A CN202010922666 A CN 202010922666A CN 114142191 B CN114142191 B CN 114142191B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
filter
conductive support
layer
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010922666.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114142191A (zh
Inventor
唐粹伟
丁天伦
王瑛
武杰
贾皓程
李亮
李强强
张玮
卫盟
车春城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd, Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN202010922666.8A priority Critical patent/CN114142191B/zh
Priority to US17/332,539 priority patent/US11569557B2/en
Publication of CN114142191A publication Critical patent/CN114142191A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114142191B publication Critical patent/CN114142191B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • H01P1/208Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
    • H01P1/2088Integrated in a substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/2002Dielectric waveguide filters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/001Manufacturing waveguides or transmission lines of the waveguide type
    • H01P11/006Manufacturing dielectric waveguides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/007Manufacturing frequency-selective devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Abstract

本发明提供一种基片集成波导的滤波器和天线装置,属于波导滤波器技术领域。本发明提供的一种基片集成波导的滤波器,具体周边区域和中间区域,包括第一基板、第二基板、多个导电支撑柱和介质层;其中,第一基板和第二基板相对设置,多个导电支撑柱设置在第一基板和第二基板之间,且设置在周边区域,其中,相邻的导电支撑柱之间的间距小于传输的电磁波的波长;介质层位于第一基板、第二基板之间,第一基板和第二基板之间的电场能够改变介质层的介电常数,从而能够调节滤波器的频率。由于控制第一基板和第二基板之间形成的电场,能够改变矩形波导中传输的电磁波的频率,因此能够实现更方便快捷地调频的基片集成波导的滤波器。

Description

基片集成波导的滤波器、天线装置
技术领域
本发明属于波导滤波器技术领域,具体涉及一种基片集成波导的滤波器、 天线装置。
背景技术
基片集成波导滤波器通常具有介质基板,和设置在介质基板上下两侧的金 属层,介质基板的周边区域具有多个周期性排列的金属通孔,金属通孔贯穿介 质基板连接上下两层金属,从而金属通孔和上下两层金属周形成矩形波导的谐 振腔,电磁波在谐振腔的空间中传播。而相关技术中,难以制作能够调节频率 的滤波器,或采用机械调节的方式(例如螺钉调节)来实现滤波器的调频。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种基片集成 波导的滤波器,其能够通过控制第一基板和第二基板之间的电场来调节基片集 成波导的滤波器的频率,从而能够更方便快捷地调节基片集成波导的滤波器的 频率。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种基片集成波导的滤波器,具 有中间区域,和围绕所述中间区域的周边区域;该滤波器包括:
第一基板;
第二基板,与所述第一基板相对设置;
多个导电支撑柱,设置在所述第一基板和所述第二基板之间,且围绕所述 中间区域设置在所述周边区域,其中,相邻的所述导电支撑柱之间的间距小于 传输的电磁波的波长;
介质层,位于所述第一基板和所述第二基板之间,所述第一基板和第二基 板之间的电场能够改变所述介质层的介电常数,以调节所述滤波器的频率。
本发明提供的基片集成波导的滤波器,由于多个导电支撑柱环绕一圈设置 在周边区域,且设置在第一基板、第二基板之间,而相邻导电支撑柱之间的间 距小于滤波器传输的电磁波的波长,因此多个导电支撑柱能够在周边区域形成 金属壁,并与第一基板、第二基板上的导电层形成矩形波导;又由于在第一基 板、第二基板之间具有介质层,第一基板、第二基板之间的电场能够改变介质 层的介电常数,因此能够调节滤波器的频率,从而通过控制第一基板和第二基 板之间形成的电场,来改变矩形波导中传输的电磁波的频率,进而实现更方便 快捷地调频的基片集成波导的滤波器。
优选的是,所述第一基板包括:第一基底,设置在所述第一基底靠近所述 第二基板一侧的第一导电层;
所述第二基板包括:第二基底,设置在所述第二基底靠近所述第一基板一 侧的第二导电层。
优选的是,所述第一导电层上具有多个镂空部,每个镂空部中设置有一个 第一绝缘结构,所述第一绝缘结构与所述导电支撑柱一一对应;
和/或,所述第二导电层上具有多个镂空部,每个镂空部中设置有一个第二 绝缘结构,所述第二绝缘结构与所述导电支撑柱一一对应;
每个所述导电支撑柱的一端连接所述第一绝缘结构,所述第一绝缘结构使 所述导电支撑柱和所述第一导电层互相绝缘;和/或,每个所述导电支撑柱的另 一端连接所述第二绝缘结构,所述第二绝缘结构使所述导电支撑柱和所述第二 导电层互相绝缘。
优选的是,所述介质层包括多个液晶分子。
优选的是,还包括:至少一个附加导电支撑柱,设置在所述第一基板和所 述第二基板之间,且设置在所述中间区域。
优选的是,还包括:一个附加导电支撑柱,设置在所述第一基板与所述第 二基板之间,且设置在所述中间区域的中心。
优选的是,所述导电支撑柱包括主体,和设置在主体外层的导电膜层;其 中,
所述主体的材料的单位质量,小于所述导电膜层的材料的单位质量。
优选的是,所述主体的材料包括树脂。
优选的是,所述第一基板包括:第一基底,设置在所述第一基底靠近所述 第二基板一侧的第一导电层;
所述第二基板包括:第二基底,设置在所述第二基底靠近所述第一基板一 侧的第二导电层。
所述第一基底与所述第一导电层采用同种导电材料,二者为一体结构;
和/或,所述第二基底与所属第二导电层采用同种材料,二者为一体结构。
优选的是,所述第一基底、所述第二基底均为玻璃基底;所述第一导电层、 所述第二导电层均为金属导电层。
相应地,本发明还提供一种天线装置,包括上述基片集成波导的滤波器。
附图说明
图1为本发明提供的基片集成波导滤波器的一种实施例的俯视图;
图2为本发明提供的基片集成波导滤波器的一种实施例的侧视图(沿B-C 方向剖切);
图3为本发明提供的基片集成波导滤波器的一种实施例的结构参数示意图;
图4为本发明提供的基片集成波导滤波器的等效矩形波导的结构示意图;
图5为本发明提供的基片集成波导滤波器的一种实施例的层结构示意图;
图6为本发明提供的基片集成波导滤波器的一种实施例的俯视图;
图7为本发明提供的基片集成波导滤波器的另一种实施例的俯视图;
图8为图7所示的基片集成波导滤波器的等效电抗电路图;
图9为本发明提供的基片集成波导滤波器的一种实施例的层结构示意图(双 层结构的导电支撑柱);
图10为本发明提供的基片集成波导滤波器的导电支撑柱的一种实施例的结 构示意图;
图11为沿图10中E-F剖切的的截面图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体 实施方式对本发明作进一步详细描述。
附图中各部件的形状和大小不反映真实比例,目的只是为了便于对本发明 实施例的内容的理解。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领 域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第 二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不 同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量 限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现 该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同, 而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。 “上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象 的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
第一方面,如图1、图2所示,本实施例提供一种基片集成波导(SubstrateIntegrated Waveguide,SIW)的滤波器,图1为本实施例中SIW的滤波器的俯 视图,图2为沿图1中B-C剖切的侧视图。参见图1,SIW滤波器具有中间区域 A1,和围绕中间区域A1的周边区域A2,SIW滤波器包括第一基板1、第二基板 2、介质层3、多个导电支撑柱4。
具体地,参见图1、图2,第一基板1和第二基板2相对设置,介质层3位 于第一基板和第二基板之间。多个导电支撑柱4设置在第一基板1和第二基板2 之间,且多个导电支撑柱4围绕中间区域A1设置在周边区域A2,也即围绕中间 区域A1设置有一圈多个导电支撑柱4。
进一步地,参见图3、图4,相邻的导电支撑柱4之间的间距W小于SIW滤 波器传输的电磁波的波长,从而电磁波无法穿过相邻的导电支撑柱4之间的空 隙,因此可以将多个连续设置的导电支撑柱4视作金属壁,而第一基板1和第 二基板2相对的一面均设置有导电膜层,例如,第一基板1相对第二基板2一 侧设置有第一导电层12,第二基板2相对第一基板1一侧设置有第二导电层22, 因此,第一基板1上的第一导电层12,第二基板2上的第二导电层22与设置在 第一基板1和第二基板2之间的多个导电支撑柱4形成矩形波导,也即近似图4 所示的矩形波导,第一基板1上的第一导电层12类似矩形波导的上金属壁12', 第二基板2上的第二导电层22类似矩形波导的下金属壁22',位于周边区域 A2的多个导电支撑柱4类似矩形波导的侧壁4',第一导电层12、第二导电层 22和侧面的多个导电支撑柱4限定出矩形波导的边界,也即限定出矩形波导的 谐振腔,使输入SIW滤波器的电磁波只能在矩形波导的谐振腔内传播,具体地, 输入SIW滤波器的电磁波只能在第一导电层12、第二导电层22与周围的导电支 撑柱4之间的空间内传播,从而对电磁波进行滤波。
需要说明的是,上述相邻的导电支撑柱4之间的间距W,即相邻的两个导电 支撑柱4的圆面的圆心之间的间距。多个导电支撑柱4中,每两个相邻的导电 支撑柱4之间的间距W可以相同,也即多个导电支撑柱4周期性地设置在周边 区域A2;每两个相邻的导电支撑柱4之间的间距W可以不同,只要间距W小于 SIW滤波器中传输的电磁波的波长即可。
如图1所示,SIW滤波器具有输入口和输出口,围绕中间区域A1在周边区 域A2连续设置的多个导电支撑柱4在输入口、输出口的位置断开(也即多个导 电支撑柱4形成的侧面金属壁在输入口和输出口的位置具有开口),电磁波信 号从输入口进入SIW滤波器中,也即进入第一基板1、第二基板2和周边区域 A2的多个导电支撑柱4形成的矩形波导的谐振腔后进行滤波,之后由输出口输 出经过滤波后的电磁波信号。SIW滤波器能够分隔频率,即在预设的频率范围内 的电磁波信号能够通过SIW滤波器由SIW滤波器的输出口输出,而在预设的频 率范围外的电磁波信号将受到抑止,从而实现有效的滤波功能。
进一步地,如图1、图2所示,SIW滤波器的介质层3位于第一基板1和第 二基板2之间,多个导电支撑柱4设置在介质层3中,也就是说,第一基板1、 第二基板2和周边区域A2的多个导电支撑柱4形成的矩形波导的谐振腔中填充 了介质层3,电磁波信号从SIW滤波器的输入口进入上述矩形波导的谐振腔内部, 在介质层3中传播后通过输出口输出。第一基板1与第二基板2相对一面具有 第一导电层12,第二基板2与第一基板1相对一面具有第二导电层22,若外部 电源加载电压至第一基板1上的第一导电层12和第二基板2上的第二导电层22, 第一基板1和第二基板2之间能够形成电场,通过控制加载的电压的大小,能 够改变第一基板1和第二基板2之间的电场,从而能够改变介质层3的介电常 数,使在介质层3中传播的电磁波信号的波长改变,进而实现调节SIW滤波器 的频率。
综上所述,本实施例提供的SIW波器,由于多个导电支撑柱4环绕中间区 域A1一圈设置在周边区域A2,且设置在第一基板1、第二基板2之间,而相邻 导电支撑柱4之间的间距W小于滤波器传输的电磁波的波长,因此多个导电支 撑柱4能够在周边区域A2形成金属壁,并与第一基板1、第二基板2上的导电 层形成矩形波导,将电磁波信号的传播范围限制在矩形波导的谐振腔内实现滤 波;又由于在第一基板1、第二基板2之间具有介质层3,第一基板1、第二基 板2之间的电场能够改变介质层3的介电常数,因此通过控制加载在第一基板1和第二基板2上的电压,能够改变第一基板1和第二基板2之间形成的电场, 从而能够改变SIW滤波器中形成的矩形波导中传输的电磁波的频率,也就是说, 通过改变加载在第一基板1和第二基板2上的偏置电压即可实现更方便快捷地 调频的SIW滤波器。
进一步地,第一基板1上的第一导电层12,第二基板2上的第二导电层22 与设置在第一基板1和第二基板2之间的多个导电支撑柱4形成矩形波导,也 即近似图4所示的矩形波导,第一基板1上的第一导电层12类似矩形波导的上 金属壁12',第二基板2上的第二导电层22类似矩形波导的下金属壁22', 位于周边区域A2的多个导电支撑柱4类似矩形波导的侧壁4'。其中,SIW滤 波器具有相对设置的第一侧、第二侧,和相对设置的第三侧、第四侧,其中, 输入口、输出口分为位于第一侧、第二侧。位于第三侧和第四侧的导电支撑柱4之间的最小间距a'(也即宽度),和第一导电层12、第二导电层22、多个导 电支撑柱4形成的等效矩形波导的宽度a之间的关系按照下式计算:
其中,W为相邻的导电支撑柱4之间的间距,具体为相邻的导通支撑柱4的 圆面的圆心之间的间距;R为导电支撑柱4的半径。而等效的矩形波导的高度b 即为导电支撑柱4的高度。
进一步地,控制上述位于第三侧和第四侧的导电支撑柱4之间的最小间距a' 的大小,可以控制SIW滤波器的截止波长、截止频率、波导波长、传播常数等 滤波器参数,例如,SIW滤波器的在主模TE10的截止频率feTE10可以按照下式计算:
SIW滤波器在高次模TE20的截止频率feTE20可以按照下式计算:
其中,C0为光速;εr为介质层3的介电常数。
进一步地,相邻的导电支撑柱4之间的间距W小于SIW滤波器中传输的电 磁波的波长,以保证电磁波不会从相邻的导电支撑柱4之间的空隙泄露,从而 导电支撑柱4的圆面的半径R,与相邻的导电支撑柱4之间的间距W的关系按下 式计算:
R<0.1λg,W<4R,R<0.2a
其中,λg为波导波长,λg可以按照下式计算:
其中,λc为截止波长。
可选地,如图2、图5所示,第一基板1包括第一基底11和设置在第一基 底11靠近第二基板2一侧的第一导电层12。第二基板2包括第二基底21和设 置在第二基底21靠近第一基板1一侧的第二导电层22。第一导电层12和第二 导电层22与周边区域A2的多个导电支撑柱4形成矩形波导,并且外部电压加 载在第一导电层12和第二导电层22上形成的电场能够调节介质层3的介电常 数。
进一步地,参见图5,介质层3可以包括多种类型的可调介质,可调介质可 以是液体也可以是固体等物质,只要介质层3的介电常数可以通过电压控制即 可。例如,介质层3包括多个液晶分子31,导电支撑柱4支撑起第一基板1和 第二基板2,使第一基板1和第二基板2隔开一定距离形成容纳空间,液晶分子 31填充在第一基板1和第二基板2之间的容纳空间中形成介质层3,外部电源6 加载偏置第一电压V1至第一基板1上的第一导电层12,外部电源6加载第二电 压V2至第二基板2上的第二导电层22,第一基板1和第二基板2之间的电场能 够控制液晶分子31的偏转方向,从而能够调节液晶分子31形成的介质层3的 介电常数,进而能够改变传播在介质层3中的电磁波的波长,达到调节SIW滤 波器的频率的功能。
进一步地,参见图5、图6,图6为图5去掉第二基板2后的俯视图。由于 外部电源6将第一电压V1加载至第一导电层12,将第二电压V2加载至第二导 电层22,而设置在第一导电层12和第二导电层22之间的导电绝缘柱4能够传 导电压,因此为了使第一导电层12和第二导电层22绝缘,避免短路,第一导 电层12对应每个导电绝缘柱4的位置需要做断开处理,和/或,第二导电层22 对应每个导电绝缘柱4的位置需要做断开处理。
具体地,参见图6,第一导电层12上具有多个镂空部,每个镂空部中设置 有一个第一绝缘结构13,第一绝缘结构13与导电支撑柱4一一对应,且第一绝 缘结构13的面积,大于导电支撑柱4与第一绝缘结构13相接触的端面的截面 面积,从而保证导电支撑柱4与第一导电层12相绝缘,避免导电支撑柱4将加 载至第一导电层12的第一电压V1传入第二导电层22。同理,第二导电层22上 具有多个镂空部,每个镂空部中设置有一个第二绝缘结构23,第二绝缘结构23 与导电支撑柱4一一对应,且第二绝缘结构23的面积,大于导电支撑柱4与第二绝缘结构23相接触的端面的截面面积,从而保证导电支撑柱4与第二导电层 22相绝缘,避免导电支撑柱4将加载至第二导电层22的第二电压V2传入第一 导电层21,第二导电层22一侧的俯视图如图6所示的第一导电层12一侧的俯 视图,在此不做赘述。
需要说明的是,为了使第一导电层12和第二导电层22相绝缘,第一导电 层12和第二导电层22中的至少一个设置绝缘结构,也可以第一导电层12和第 二导电层22均设置绝缘结构(如图5所示)。若仅第一导电层12设置第一绝 缘结构13,则每个导电支撑柱4的一端连接第一绝缘结构13,第一绝缘结构13 使导电支撑柱4和第一导电层12互相绝缘,导电支撑柱4的另一端连接在第二 导电层22上。若仅第二导电层22设置第二绝缘结构23,则每个导电支撑柱4 的另一端连接第二绝缘结构23,第二绝缘结构23使导电支撑柱4和第二导电层 22互相绝缘,电支撑柱4的另一端连接在第一导电层12上。若第一导电层12 设置了第一绝缘结构13,第二导电层22设置了第二绝缘结构23,则每个导电 支撑柱4的一端连接在与之对应的第一绝缘结构13上,另一端连接在与之对应 的第二绝缘结构23上。
可选地,如图7所示,本实施例提供的SIW滤波器还包括至少一个附加导 电支撑柱04,附加导电支撑柱04设置在第一基板1和第二基板2之间,与导电 支撑柱4不同的是,附加导电支撑柱01设置在中间区域A1。在周边区域A2连 续设置的多个导电支撑柱4可以视作SIW滤波器的传输部分,多个导电支撑柱4 与第一导电层12和第二导电层22形成矩形波导,电磁波在矩形波导的谐振腔 中传播。而设置在中间区域的附加导电支撑柱04可视作SIW滤波器的不连续部 分,附加导电支撑柱04设置在矩形波导的谐振腔内,相当于在设置位置处形成 了局部电抗,在矩形波导的谐振腔中,电压加载至谐振腔设置了附加导电支撑 柱04的部分将骤降,相当于在附加导电支撑柱04的设置位置处形成了额外的 谐振腔的边界,从而可以改变矩形波导的传输模式。根据SIW滤波器的尺寸和 工作频率等需求,可以控制附加导电支撑柱04的数量和分布位置,改变导电支 撑柱4形成的矩形波导的边界条件,从而改变SIW滤波器的传输模式。
可选地,根据上述,如图7、图8所示,例如,SIW滤波器还包括一个附加 导电支撑柱04,该附加导电支撑柱04设置在第一基板1与第二基板2之间,且 设置在中间区域A1的中心位置,也即设置在第一基板1、第二基板2和多个导 电支撑柱4形成的矩形波导的谐振腔的中心位置,相当于在谐振腔的中心位置 制造了中心电抗jB,而在输出口和输出口两侧的传输部分的多个导电支撑柱4, 以电抗jB为分界线可等效为第一电抗j1、第二电抗j2、第三电抗j3和第四电 抗j4,第一电抗j1、第二电抗j2相连,且与中心电抗jB相连;第三电抗j3、 第四电抗j4相连,且与中心电抗jB相连。假设没有设置附加导电支撑柱04的 SIW滤波器的传输模式为主模TE10,由于高次模TE20的衰减较快,因此是局部存 在的,高次模TE20相对主模TE10的作用相当于设置了一个电抗,因此在谐振腔中 心设置附加导电支撑柱04,能够抑制主模TE10的存在,使电磁波在谐振腔中的 传输模式变为TE20。当然,也可以在其他位置设置一个或多个附加导电支撑柱 04,形成不同的谐振腔边界,以改变SIW滤波器的传输模式,具体不做限制。
可选地,如图9所示,导电支撑柱4可以为多种结构,例如,导电支撑柱4 包括主体41,和设置在主体41外层的导电膜层42。其中,主体41的材料的单 位质量,小于导电膜层42的材料的单位质量,从而可以有效减小导电支撑柱4 的质量,且外层的导电膜层42能够保证导电支撑柱4的导电功能,不影响导电 支撑柱4与第一导电层12和第二导电层22形成矩形波导,进而减小了整体的 SIW滤波器的质量。
可选地,导电支撑柱4的主体41和导电膜层42的材料可以为多种材料, 例如,导电支撑柱4的主体41的材料包括树脂,树脂能够提高足够的支撑力, 使导电支撑柱4支撑在第一基板1和第二基板2之间形成容纳空间。导电膜层 42可以包括各类金属导电层,例如铜、银、铝等。
可选地,导电支撑柱4可以为各种形状的主体,例如圆柱体、锥形柱体等。 参见图10、图11,以导电支撑柱4为锥形柱体为例,图11为沿图10的E-F剖 切的截面图。锥形柱体的导电支撑柱4包括主体41和主体41外层的导电膜层 42,锥形柱体的第一端D1的横截面的面积,小于第二端D2的横截面的面积, 若为锥形柱体的导电支撑柱4应用在SIW滤波器中,且第一导电层12上具有第 一绝缘结构13,第二导电层22上具有第二绝缘结构23,咋锥形柱体的导电支 撑柱4的第一端D1可以连接第一绝缘结构13,第二端D2可以连接第二绝缘结 构23,且第一绝缘结构13的面积,大于第一端D1的横截面的面积,第二绝缘 结构23的面积,大于第二端D2的横截面的面积。
可选地,在一些实施例中,第一基板1包括第一基底11和设置在第一基底 11靠近第二基板2一侧的第一导电层12。第二基板2包括第二基底21和设置 在第二基底21靠近第一基板1一侧的第二导电层22。第一基底11与第一导电 层12可以采用同种导电材料,第一基底11和第一导电层12为一体结构,也即 整个第一基板1均为导电基板,例如均为金属基板,和/或,第二基底21与第 二导电层22可以采用同种导电材料,第二基底21和第二导电层22为一体结构, 也即整个第二基板2均为导电基板,例如均为金属基板。又例如,在一些实施 例中,第一基底11、第二基底21均为玻璃基底,第一导电层21、第二导电层 22均为金属导电层,玻璃基底的加工精度高,若相邻的导电支撑柱4的间距W 的精度较高,在玻璃基底上更容易加工完成,可有利于制作高精度的SIW滤波 器。当然,第一基底11和第二基底21还可以为其他材质,例如柔性基底、硅 基底等,具体不做限制。
第二方面,本实施例还提供一种天线装置,包括上述SIW滤波器,还包括 天线结构,天线结构用于发送射频信号,射频信号先经过SIW滤波器的滤波后 传输至天线结构发射。天线装置可以包括多种类型的天线,在此不做限制。
第三方面,本实施例还提供一种显示装置,包括上述天线装置。要说明的 是,本实施例提供的显示装置可以为:手机、平板电脑、电视机、显示器、笔 记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示 装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的, 在此不做赘述,也不应作为对本发明的限制。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例 性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言, 在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型 和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基片集成波导的滤波器,具有中间区域,和围绕所述中间区域的周边区域;其特征在于,包括:
第一基板;
第二基板,与所述第一基板相对设置;
多个导电支撑柱,设置在所述第一基板和所述第二基板之间,且围绕所述中间区域设置在所述周边区域,其中,相邻的所述导电支撑柱之间的间距小于传输的电磁波的波长;
介质层,位于所述第一基板和所述第二基板之间,所述第一基板和第二基板之间的电场能够改变所述介质层的介电常数,以调节所述滤波器的频率;所述第一基板包括:第一基底,设置在所述第一基底靠近所述第二基板一侧的第一导电层;
所述第二基板包括:第二基底,设置在所述第二基底靠近所述第一基板一侧的第二导电层;所述第一导电层、所述第二导电层与所述多个导电支撑柱形成矩形波导。
2.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,所述第一导电层上具有多个镂空部,每个镂空部中设置有一个第一绝缘结构,所述第一绝缘结构与所述导电支撑柱一一对应;
和/或,所述第二导电层上具有多个镂空部,每个镂空部中设置有一个第二绝缘结构,所述第二绝缘结构与所述导电支撑柱一一对应;
每个所述导电支撑柱的一端连接所述第一绝缘结构,所述第一绝缘结构使所述导电支撑柱和所述第一导电层互相绝缘;和/或,每个所述导电支撑柱的另一端连接所述第二绝缘结构,所述第二绝缘结构使所述导电支撑柱和所述第二导电层互相绝缘。
3.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,所述介质层包括多个液晶分子。
4.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,还包括:至少一个附加导电支撑柱,设置在所述第一基板和所述第二基板之间,且设置在所述中间区域。
5.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,还包括:一个附加导电支撑柱,设置在所述第一基板与所述第二基板之间,且设置在所述中间区域的中心。
6.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,所述导电支撑柱包括主体,和设置在主体外层的导电膜层;其中,
所述主体的材料的单位质量,小于所述导电膜层的材料的单位质量。
7.根据权利要求6所述的滤波器,其特征在于,所述主体的材料包括树脂。
8.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,所述第一基板包括:第一基底,设置在所述第一基底靠近所述第二基板一侧的第一导电层;
所述第二基板包括:第二基底,设置在所述第二基底靠近所述第一基板一侧的第二导电层;
所述第一基底与所述第一导电层采用同种导电材料,二者为一体结构;
和/或,所述第二基底与所属第二导电层采用同种材料,二者为一体结构。
9.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,所述第一基底、所述第二基底均为玻璃基底;所述第一导电层、所述第二导电层均为金属导电层。
10.一种天线装置,其特征在于,包括权利要求1-9任一所述的基片集成波导的滤波器。
CN202010922666.8A 2020-09-04 2020-09-04 基片集成波导的滤波器、天线装置 Active CN114142191B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010922666.8A CN114142191B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 基片集成波导的滤波器、天线装置
US17/332,539 US11569557B2 (en) 2020-09-04 2021-05-27 Substrate integrated waveguide filter comprising an electric field responsive dielectric layer configured to adjust a frequency of the filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010922666.8A CN114142191B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 基片集成波导的滤波器、天线装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114142191A CN114142191A (zh) 2022-03-04
CN114142191B true CN114142191B (zh) 2023-04-14

Family

ID=80438771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010922666.8A Active CN114142191B (zh) 2020-09-04 2020-09-04 基片集成波导的滤波器、天线装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11569557B2 (zh)
CN (1) CN114142191B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7425717B2 (ja) * 2020-12-07 2024-01-31 株式会社東芝 フィルタ及び無線送信装置
CN115332743B (zh) * 2022-07-28 2023-11-10 西安空间无线电技术研究所 一种平面掩膜结构的太赫兹可重构滤波器及制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10056922B1 (en) * 2017-06-14 2018-08-21 Infineon Technologies Ag Radio frequency device modules and methods of formation thereof
CN110212305A (zh) * 2019-08-05 2019-09-06 成都频岢微电子有限公司 一种双模基片集成波导滤波天线

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927653B2 (en) * 2000-11-29 2005-08-09 Kyocera Corporation Dielectric waveguide type filter and branching filter
FR2895390A1 (fr) * 2005-12-22 2007-06-29 Thomson Licensing Sas Boitier avec fonction accordable en frequence
US9059498B2 (en) * 2013-02-27 2015-06-16 Microelectronics Technology, Inc. Laminated waveguide diplexer
US10446903B2 (en) * 2014-05-02 2019-10-15 The Invention Science Fund I, Llc Curved surface scattering antennas
US9755286B2 (en) * 2014-12-05 2017-09-05 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for variable microwave phase shifter
CN106252800B (zh) * 2016-07-18 2019-03-12 中国科学院微电子研究所 中心频率可调的基片集成波导滤波器及其制作方法
US11165129B2 (en) * 2016-12-30 2021-11-02 Intel Corporation Dispersion reduced dielectric waveguide comprising dielectric materials having respective dispersion responses
CN107565195A (zh) * 2017-08-21 2018-01-09 成都艺馨达科技有限公司 微波滤波器
CN108682924B (zh) * 2018-05-29 2019-09-20 广东曼克维通信科技有限公司 基片集成波导滤波器
CN109149117A (zh) * 2018-08-29 2019-01-04 电子科技大学 一种复合左右手漏波天线

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10056922B1 (en) * 2017-06-14 2018-08-21 Infineon Technologies Ag Radio frequency device modules and methods of formation thereof
CN110212305A (zh) * 2019-08-05 2019-09-06 成都频岢微电子有限公司 一种双模基片集成波导滤波天线

Also Published As

Publication number Publication date
US11569557B2 (en) 2023-01-31
CN114142191A (zh) 2022-03-04
US20220077554A1 (en) 2022-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017201508B2 (en) Surface scattering antennas
CN114142191B (zh) 基片集成波导的滤波器、天线装置
US11005148B2 (en) Liquid crystal phase shifter and fabrication method thereof, liquid crystal antenna and electronic device
US20200266553A1 (en) Phased-array antenna, display panel, and display device
US11870122B2 (en) Liquid crystal phase shifter and antenna
JP2020523863A (ja) 液晶格納体
US20210013622A1 (en) Directional coupler feed for flat panel antennas
US11204528B2 (en) Metamaterial structure unit, metamaterial and electronic device
US10581158B2 (en) Electronically beam-steerable, low-sidelobe composite right-left-handed (CRLH) metamaterial array antenna
JP2007522735A (ja) 調整可能な装置
KR20090057940A (ko) 액정장치
WO2021179901A1 (zh) 液晶移相器、天线及液晶移相器的制造方法
Wittek et al. Employing Liquid Crystal‐Based Smart Antennas for Satellite and Terrestrial Communication
GB2520920A (en) Beam scanning antenna
US20210336312A1 (en) Liquid crystal phase shifter and electronic device
WO2024020834A1 (zh) 一种移相器、天线及电子设备
WO2016009470A1 (ja) アンテナ装置
Zhang et al. High Figure of Merit Liquid Crystal Phase Shifter for Ku-Band
CN114156641A (zh) 天线及其制作方法、天线装置及其制作方法
JP2001119204A (ja) 位相器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant