CN114267928B

CN114267928B - 一种w波段波导带通滤波器

Info

Publication number: CN114267928B
Application number: CN202111603445.5A
Authority: CN
Inventors: 徐开达; 刘逸群; 李建星; 张安学
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2041-12-24
Also published as: CN114267928A

Abstract

本发明公开了一种W波段波导带通滤波器，包括：波导和固定设置于所述波导内的介质基板；所述介质基板部分设置于所述波导的内腔内；所述介质基板设置于所述波导的内腔内的部分沿预设的毫米波信号传播方向，依次设置有输入过渡矩形金属条带、周期矩形金属条带和输出过渡矩形金属条带；所述介质基板设置于所述波导的内腔外的部分设置有射频地。本发明具体提供了一种W波段介质基板波导带通滤波器，其具有高阻带抑制特性、良好矩形系数、低插损、工作带宽宽和灵活通带调节特性，可满足现代特定场景通信的需求。

Description

一种W波段波导带通滤波器

技术领域

本发明属于毫米波滤波器技术领域，特别涉及一种W波段波导带通滤波器。

背景技术

近年来随着微波通信技术在军、民用领域的快速发展，频谱资源日益紧张，尤其在民用移动通信领域，频谱资源已经接近饱和；为长足支撑5G及6G通信技术发展，在高频段采用毫米波技术实现高质量通信成为了一个关键性研究课题。在毫米波通信中，为增加高频频谱资源利用率以及尽可能避免微波与毫米波系统间、毫米波系统彼此间的互相干扰，具有频选特性的毫米波滤波器成为了实现这一目的的核心器件。毫米波通信具有方向性好、通信容量大以及分辨率高的优点。其中，3mm电磁波对应微波频段划分的W波段，具有频带宽、频谱资源丰富、大气衰减损耗小等特点，因而成为毫米波通信的重要研究频段。与之对应地，W波段带通滤波器的研究成为近年来的一个重要课题之一。

目前在W波段有部分滤波器是基于微带线、带状线实现的，虽然微带线、带状线的引入减小了制作难度与滤波器体积，但是普遍存在功率容量小、Q值低、插损较大的问题。相比之下，腔体结构的滤波器(包括波导结构、同轴腔体结构)具有功率容量大、Q值高、适用频谱范围广、插损小和高温散热性能良好的特点，但是其体积往往较大且加工难度与制作成本较高。结合以上问题，现有研究工作尝试将介质基板引入特定腔体或波导之中，来同时兼顾高Q值、低损耗、结构紧凑、体积小且加工简单的特点。

具体的，申请号为202110415147.7的中国发明专利申请，公开了一种W波段E面波导滤波器；申请号为202110177842.4的中国发明专利申请，公开了一种W波段波导带通滤波器。上述公开的技术方案，具有灵活的带宽调节能力与良好的插入损耗特性；然而，其均是基于介质基板的微带谐振器结构来引入传输零点，以实现滤波器的带外抑制特性，由于存在多个谐振器会导致其滤波器本身结构复杂且难以分析；同时，基于引入传输零点来形成的阻带抑制程度有限且滤波器矩形系数不算突出，难以满足目前特定的阻带高抑制应用场景需求(示例性的，如电子兼容领域的噪声抑制等)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种W波段波导带通滤波器，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明具体提供了一种W波段介质基板波导带通滤波器，其具有高阻带抑制特性、良好矩形系数、低插损、工作带宽宽和灵活通带调节特性，可满足现代特定场景通信的需求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种W波段波导带通滤波器，包括：波导和固定设置于所述波导内的介质基板；

所述介质基板部分设置于所述波导的内腔内；

所述介质基板设置于所述波导的内腔内的部分沿预设的毫米波信号传播方向，依次设置有输入过渡矩形金属条带、周期矩形金属条带和输出过渡矩形金属条带；所述介质基板设置于所述波导的内腔外的部分设置有射频地；

所述输入过渡矩形金属条带包括多个输入过渡矩形金属条带单元；所述多个输入过渡矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸逐渐增长；每个输入过渡矩形金属条带单元均由完全相同的两个输入过渡矩形金属条带单元组成部构成；所述两个输入过渡矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个输入过渡矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；

所述周期矩形金属条带包括多个周期矩形金属条带单元；所述多个周期矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸不变；每个周期矩形金属条带单元均由完全相同的两个周期矩形金属条带单元组成部构成；所述两个周期矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个周期矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；

所述输出过渡矩形金属条带包括多个输出过渡矩形金属条带单元；所述多个输出过渡矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸逐渐缩短；每个输出过渡矩形金属条带单元均由完全相同的两个输出过渡矩形金属条带单元组成部构成；所述两个输出过渡矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个输出过渡矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接。

本发明的进一步改进在于，所述波导为标准WR10矩形波导。

本发明的进一步改进在于，所述固定设置于所述波导内的介质基板具体为，固定设置于所述波导内的中心部的介质基板。

本发明的进一步改进在于，所述输入过渡矩形金属条带和所述输出过渡矩形金属条带关于所述周期矩形金属条带的中心线对称。

本发明的进一步改进在于，所述多个输入过渡矩形金属条带单元的间距相同。

本发明的进一步改进在于，所述多个周期矩形金属条带单元的间距相同。

本发明的进一步改进在于，所述多个输出过渡矩形金属条带单元的间距相同。

本发明的进一步改进在于，每个输入过渡矩形金属条带单元组成部、每个周期矩形金属条带单元组成部及每个输出过渡矩形金属条带单元组成部的长边均垂直于毫米波信号传播方向。

本发明的进一步改进在于，所述射频地设置有多个电磁屏蔽金属化过孔，用于对来自波导内的泄露电磁波进行屏蔽。

本发明的进一步改进在于，所述电磁屏蔽金属化过孔为贯穿射频地及所述射频地覆盖的介质基板的通孔，介质基板上的通孔的内壁设置金属化。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明具体提供了一种W波段介质基板波导带通滤波器，其具有高阻带抑制特性、良好矩形系数、低插损、工作带宽宽和灵活通带调节特性，可满足现代特定场景通信的需求。具体的，本发明提供的W波段波导带通滤波器，具有结构简单体积紧凑、加工难度低、工作带宽大、滤波参数可灵活调节、带外抑制性能优良的特点，可以通过简单参数调节来满足不同滤波要求，在W波段毫米波通信系统中具备很好的应用价值。示例性的，相比于申请号为202110415147.7、202110177838.8与202110177842.4的中国专利申请而言，本发明拓扑结构中不包含多个谐振器因而结构简单便于分析设计，工作带宽调节范围为30GHz至40GHz，通带带宽较大，矩形系数仅为1.37(对比参考申请分别为5、3.5与2.4)，同时所提滤波器具备很好的设计自由度和滤波特性，在W波段毫米波通信系统中具备很好的应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种新型W波段波导带通滤波器整体结构示意图；

图2是本发明实施例中，上下腔体组合后结构侧视示意图；

图3是本发明实施例的一种新型W波段波导带通滤波器的周期矩形金属条带单元内矩形金属条带取不同长度(L₁)时，对应W波段波导带通滤波器的传输系数(S₂₁)在电磁仿真软件HFSS中随频率(Frequency)变化的示意图；

图4是本发明实施例的一种新型W波段波导带通滤波器的周期矩形金属条带单元所含矩形金属条带取不同宽度(W₁)时，对应W波段波导带通滤波器的传输系数(S₂₁)在电磁仿真软件HFSS中随频率(Frequency)变化的示意图；

图5是本发明实施例的一种新型W波段波导带通滤波器的HFSS电磁仿真软件最终仿真结果示意图；

图中，

1、标准WR10矩形波导；

2、电磁屏蔽金属化过孔；20、第一电磁屏蔽金属化过孔；21、第二电磁屏蔽金属化过孔；22、第三电磁屏蔽金属化过孔；23、第四电磁屏蔽金属化过孔；24、第五电磁屏蔽金属化过孔；

3、过渡矩形金属条带；30、第一过渡矩形金属条带单元；31、第二过渡矩形金属条带单元；32、第三过渡矩形金属条带单元；33、第四过渡矩形金属条带单元；34、第五过渡矩形金属条带单元；35、第六过渡矩形金属条带单元；

4、介质基板；

5、周期矩形金属条带；50、第一周期矩形金属条带单元；51、第二周期矩形金属条带单元；52、第三周期矩形金属条带单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

请参阅图1，本发明实施例的一种新型W波段波导带通滤波器，具体包括：波导、介质基板4、介质基板4上印制的周期矩形金属条带5与过渡矩形金属条带3；优选的还包括电磁屏蔽金属化过孔2。

所述介质基板4部分设置于所述波导的内腔内；所述介质基板4设置于所述波导的内腔内的部分沿预设的毫米波信号传播方向，依次设置有输入过渡矩形金属条带、周期矩形金属条带5和输出过渡矩形金属条带；所述介质基板4设置于所述波导的内腔外的部分设置有射频地；所述输入过渡矩形金属条带包括多个输入过渡矩形金属条带单元；所述多个输入过渡矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸逐渐增长；每个输入过渡矩形金属条带单元均由完全相同的两个输入过渡矩形金属条带单元组成部构成；所述两个输入过渡矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个输入过渡矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；所述周期矩形金属条带5包括多个周期矩形金属条带单元；所述多个周期矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸不变；每个周期矩形金属条带单元均由完全相同的两个周期矩形金属条带单元组成部构成；所述两个周期矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个周期矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；所述输出过渡矩形金属条带3包括多个输出过渡矩形金属条带3单元；所述多个输出过渡矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸逐渐缩短；每个输出过渡矩形金属条带单元均由完全相同的两个输出过渡矩形金属条带单元组成部构成；所述两个输出过渡矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个输出过渡矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接。

本发明实施例中，所述介质基板4为单面结构，设置于所述波导内；所述介质基板4设置有矩形金属条带构成的周期区和过渡区。

请参阅图2，本发明实施例中，波导为标准WR10矩形波导1；示例性的，波导为由上腔体和下腔体构成的标准WR10矩形波导1；其中，上腔体的下部与下腔体的上部可拆卸的固定连接，形成标准WR10矩形波导1，下腔体中的WR10波导部分中部两侧开有两矩形凹槽用于支撑介质基板4，两凹槽形状、尺寸完全相同。

本发明实施例公开的新型W波段波导带通滤波器工作原理如下：毫米波信号由上下腔体盒组成的标准WR10矩形波导馈入，标准WR10矩形波导具有高通特性，可以实现W波段以下频率信号的滤除与W波段信号的单模传输。W波段电磁波以TE10单模形式传输至介质基板的过渡矩形金属条带区域上，随后依次经过输入过渡矩形金属条带，介质基板表面的波模式由TE10逐渐转变为TM模式，随后TM波沿介质基板表面逐一进入周期矩形金属条带，传输过程中，周期矩形金属条带对TM波的场强具有束缚作用，在电磁波频率越接近周期单元的色散截止频率时，场强束缚作用越强，最终波频率超出色散截止频率的部分被周期单元完全束缚无法传输，周期矩形金属条带的色散截止频率可以统一通过调节周期矩形金属条带单元的矩形金属条带长度或宽度来进行控制，最终结合标准WR10矩形波导的固有高通特性，可以形成中心频率与带宽均可调的带通滤波器。综上，本发明提供的W波段介质基板波导带通滤波器，其具有高阻带抑制特性、良好矩形系数、低插损、工作带宽宽和灵活通带调节特性，可满足现代特定场景通信的需求。

本发明实施例中，所述周期矩形金属条带5包含三个形状、尺寸相同的周期矩形金属条带单元，分别为第一周期矩形金属条带单元50、第二周期矩形金属条带单元51、第三周期矩形金属条带单元52，三个周期矩形金属条带单元沿图1中y方向彼此之间平行且等距分布，单元之间距离均符合具体介质基板电路加工尺寸要求。每个周期矩形金属条带单元均包含两条宽度均匀的矩形金属条带(即两个周期矩形金属条带单元组成部)，两条矩形金属条带尺寸结构相同，矩形金属条带长边分布方向与图1中y方向垂直，两矩形金属条带以波导y向中心轴对称分布，各矩形金属条带外侧顶端与标准WR10矩形波导壁相连。

本发明实施例中采用此种结构的目的具体包括：可以创造表面波形成的电磁场边界条件，以此使得周期矩形金属条带可以正常传播TM表面波，以形成对电场的强束缚作用进而形成W波段波导带通滤波器的上边带。滤波器中心频率与带宽可以通过同时调节所有周期单元的长度或宽度来实现，在调节过程中，所有周期单元需要严格等距离且几何形状保持一致，通过增加周期单元内矩形金属条带的长度L₁可以实现周期单元结构的色散截止频率降低，进而使得W波段波导带通滤波器上边带截止频率降低，在介质基板加工的规则允许范围内，周期单元内的矩形金属条带最长可达0.585mm，其对应最低上边带截止频率低至95GHz；同样的，可以增加周期单元内金属条的宽度W₁可以降低周期单元的色散截止频率，进而使得W波段波导带通滤波器的上边带截止频率降低。由于带通滤波器下边带截止频率由标准WR10矩形波导决定，为一个固定常数，因此通过控制带通滤波器的上边带截止频率分布，可以实现对W波段带通滤波器的带宽与中心频率调节。

本发明实施例中，过渡矩形金属条带3包含输入、输出区域两部分，输入、输出区域内的拓扑结构、尺寸完全相同，在图1中介质基板4上以标准WR10矩形波导1的x向中心轴等距离对称分布。输入、输出过渡矩形金属条带区均各自包含六组过渡单元，六组过渡单元在图1中y方向彼此之间平行且等距分布。沿图1中y方向自波导口至波导内部中心分别为第一过渡矩形金属条带单元30、第二过渡矩形金属条带单元31、第三过渡矩形金属条带单元32、第四过渡矩形金属条带单元33、第五过渡矩形金属条带单元34、第六过渡矩形金属条带单元35。每个过渡单元均包含两条矩形金属条带，每条矩形金属条带宽度均匀，两条矩形金属条带结构、尺寸相同，矩形金属条带长边分布方向与图1中y方向垂直，两矩形金属条带以波导y向中心轴对称分布，各矩形金属条带外侧顶端与标准WR10矩形波导壁相连，过渡单元的矩形金属条带的长度沿图1中y方向自波导口至周期单元区域分别以固定长度逐步增加。

本发明实施例采用此种结构的目的包括：通过使用该种结构可以逐渐将标准WR10矩形波导内的TE10基本模式有效转换为束缚在周期单元区域表面的TM表面波，并将TM表面波传递给周期矩形金属条带。

本发明实施例中，所述电磁屏蔽金属化过孔2分两组，分别沿x方向排布于介质基板4两侧边缘，每组电磁屏蔽金属化过孔2包含六个通孔(示例性的，第一电磁屏蔽金属化过孔20、第二电磁屏蔽金属化过孔21、第三电磁屏蔽金属化过孔22、第四电磁屏蔽金属化过孔23、第五电磁屏蔽金属化过孔24)，通孔大小相等且沿y方向等距排布，每个电磁屏蔽金属化过孔2中心位置距离介质基板边缘与周期及过渡矩形金属条带边缘相同。

本发明实施例采用此种结构的目的包括：通过使用该种结构可以等效为金属良导体的电壁，来对来自标准WR10矩形波导内的泄露电磁波进行屏蔽。

本发明实施例的一种新型W波段波导带通滤波器中，介质基板参数为：基板类型为Rogers5880单面覆铜PCB板，基板厚度0.127mm，基板长度为3.81mm，基板宽度为：1.27mmm，基板介电常数为2.2，损耗角正切为0.0009。

本发明实施例的新型W波段波导带通滤波器包括：由上、下腔体盒组成的标准WR10矩形波导(波导口长度a＝1.27mm，波导口宽度b＝2.54mm)、介质基板4表面印制的周期矩形金属条带区、介质基板、介质基板表面印制的过渡矩形金属条带区、介质基板两侧的电磁屏蔽金属化过孔。

周期矩形金属条带区由三个形状、尺寸相同的周期单元组成，单元彼此之间平行且等距离分布，所有周期单元的分布方向与图1中y方向垂直且中心对齐，每个周期单元由两条相同矩形金属条带构成，各矩形金属条带宽度均匀相等，各周期单元的矩形金属条带沿x轴方向长度均为0.58mm，两矩形金属条带沿x方向距离0.11mm，矩形金属条带沿y方向宽度均为0.1mm，沿z方向厚度均为0.017mm。各周期单元彼此之间中心间距为0.25mm。

过渡矩形金属条带区由输入输出过渡矩形金属条带区构成，输入输出过渡矩形金属条带区形状、尺寸相同，等距离分布于周期矩形金属条带区两侧，以输入过渡矩形金属条带区为例，输入过渡矩形金属条带区由六组过渡单元组成，过渡单元沿y方向平行等距分布。

其中，各过渡单元包含两条矩形金属条带，两条矩形金属条带宽度均匀相等，矩形金属条带尺寸结构完全相同，分布方向与图1中y方向垂直且中心对齐，每条矩形金属条带外侧顶端与标准WR10矩形波导壁相连。过渡矩形金属条带区的第一过渡单元中包含的矩形金属条带沿x轴方向长度均为0.11mm，两矩形金属条带沿x方向距离1.05mm，矩形金属条带沿y方向宽度均为0.1mm，沿z方向厚度均为0.017mm；第二过渡单元中包含的矩形金属条带沿x轴方向长度均为0.2mm，两矩形金属条带沿x方向距离0.87mm，矩形金属条带沿y方向宽度均为0.1mm，沿z方向厚度均为0.017mm；第三过渡单元中包含的矩形金属条带沿x轴方向长度均为0.28mm，两矩形金属条带沿x方向距离0.71mm，矩形金属条带沿y方向宽度均为0.1mm，沿z方向厚度均为0.017mm；第四过渡单元中包含的矩形金属条带沿x轴方向长度均为0.37mm，两矩形金属条带沿x方向距离0.53mm，矩形金属条带沿y方向宽度均为0.1mm，沿z方向厚度均为0.017mm；第五过渡单元中包含的矩形金属条带沿x轴方向长度均为0.45mm，两矩形金属条带沿x方向距离0.37mm，矩形金属条带沿y方向宽度均为0.1mm，沿z方向厚度均为0.017mm；第六过渡单元中包含的矩形金属条带沿x轴方向长度均为0.53mm，两矩形金属条带沿x方向距离0.21mm，矩形金属条带沿y方向宽度均为0.1mm，沿z方向厚度均为0.017mm。其中，第一过渡单元中心沿y方向距离介质基板边缘距离为0.26mm，各单元彼此之间中心间距为0.25mm。

请参阅图3，图3是一种新型W波段波导带通滤波器的周期单元所含矩形金属条带在不同长度(L₁)时，滤波器的传输系数(S₂₁)在电磁仿真软件HFSS中随频率(Frequency)变化的频率响应图，从图3中可观察到，仅通过调节周期单元内矩形金属条带长度即可改变滤波器上边带截止频率与通带中心频点位置分布，其原因为矩形金属条带的长度增加降低了周期单元的色散截止频率，高于色散截止频率的频带信号受到周期矩形金属条带区域的抑制进而形成了阻带。在图3仿真中，仅通过将周期单元金属条长度由0.485mm增加到0.585mm，即可使得滤波器的上边带截止频率由112GHz下降到62GHz。该种设计方法相比于引入多个谐振器形成多个零点进行滤波器阻带设计的思路，具有分析与设计简单且滤波参数可灵活调节的优点。本案例中在最小允许加工距离条件下的矩形金属条带长度为0.585mm，其对应滤波器的最低上边带截止频率为95GHz。

请参阅图4，图4为一种新型W波段波导带通滤波器的周期单元所含矩形金属条带在不同宽度(W₁)时，滤波器的传输系数(S₂₁)在电磁仿真软件HFSS中随频率(Frequency)变化的频率响应图，从图4中可观察到矩形金属条带的宽度同样对滤波器的上边带截止频率与通带的中心频点具有调节作用。其原理与通过改变周期单元矩形金属条带长度控制滤波器上边带分布相同，在单元周期宽度不变的前提下，仅仅通过增加金属条宽度可以降低周期单元的色散截止频率，进而降低带通滤波器的上边带截止频率。

请参阅图5，图5为本发明所述一种新型W波段波导带通滤波器的最终仿真结果，滤波器的通带范围为65GHz至95GHz且带内中心频点的插入损耗为1.0dB。由最终结果可以看到，通带平坦、带宽宽、带内插损低，带外抑制性能良好等滤波特性。所述W波段波导带通滤波器采用周期单元结构与矩形波导相结合进行滤波器设计，由于矩形波导在截止频率以下信号具有陡峭且优良的阻带特性，同时所提出的周期单元结构对高于色散截止频率的频带具有陡峭且优良阻带特性，因此最终所提出的W波段介质基板波导滤波器具有良好的矩形系数与带外抑制特性，如前所述，仅仅通过调节周期单元矩形金属条带的长度与宽度即可在宽频带范围内实现对滤波器的带宽与中心频率灵活调节。

综上所述，本发明涉及滤波器领域，具体公开了一种新型W波段波导带通滤波器，其包括上腔体盒与下腔体盒，上腔体盒的下部与下腔体盒的上部相连，形成标准WR10矩形波导，下腔体盒内几何中心设有介质基板支撑凹槽，介质基板为单面结构。介质基板表面印刷有周期矩形金属条带区与过渡矩形金属条带区。所述过渡矩形金属条带区将标准WR10矩形波导馈入的TE10模式波转为TM模式表面波，周期矩形金属条带区具备束缚TM模式表面波的能力，结合标准WR10矩形波导的截止特性，进而形成带通滤波特性。介质基板两侧边缘处开设电磁屏蔽金属化过孔，用于对标准WR10矩形波导的泄露电磁波进行屏蔽。本发明所采用的结构简单体积紧凑、加工难度低、工作带宽大、滤波参数可灵活调节、带外抑制性能优良的特点，通过合理调节参数可满足W波段通信系统的滤波要求。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，包括：波导和固定设置于所述波导内的介质基板(4)；

所述介质基板(4)部分设置于所述波导的内腔内；

所述介质基板(4)设置于所述波导的内腔内的部分沿预设的毫米波信号传播方向，依次设置有输入过渡矩形金属条带、周期矩形金属条带(5)和输出过渡矩形金属条带；所述介质基板(4)设置于所述波导的内腔外的部分设置有射频地；

所述周期矩形金属条带(5)包括多个周期矩形金属条带单元；所述多个周期矩形金属条带单元沿毫米波信号传播方向平行分布且尺寸不变；每个周期矩形金属条带单元均由完全相同的两个周期矩形金属条带单元组成部构成；所述两个周期矩形金属条带单元组成部沿垂直于毫米波信号传播方向的方向分布，且两个周期矩形金属条带单元组成部均与所述射频地连接；

2.根据权利要求1所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，所述波导为标准WR10矩形波导(1)。

3.根据权利要求1所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，所述固定设置于所述波导内的介质基板(4)具体为，固定设置于所述波导内的中心部的介质基板(4)。

4.根据权利要求1所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，所述输入过渡矩形金属条带和所述输出过渡矩形金属条带关于所述周期矩形金属条带(5)的中心线对称。

5.根据权利要求1所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，所述多个输入过渡矩形金属条带单元的间距相同。

6.根据权利要求1所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，所述多个周期矩形金属条带单元的间距相同。

7.根据权利要求1所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，所述多个输出过渡矩形金属条带单元的间距相同。

8.根据权利要求1所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，每个输入过渡矩形金属条带单元组成部、每个周期矩形金属条带单元组成部及每个输出过渡矩形金属条带单元组成部的长边均垂直于毫米波信号传播方向。

9.根据权利要求1所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，所述射频地设置有多个电磁屏蔽金属化过孔(2)，用于对来自波导内的泄露电磁波进行屏蔽。

10.根据权利要求9所述的一种W波段波导带通滤波器，其特征在于，所述电磁屏蔽金属化过孔(2)为贯穿射频地及所述射频地覆盖的介质基板的通孔，介质基板上的通孔的内壁金属化。