CN114497939A - 一种平衡滤波器、其制作方法及射频设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种平衡滤波器、其制作方法及射频设备,其中,所述平衡滤波器包括基片集成波导以及集成在所述基片集成波导上的微带线结构,所述基片集成波导工作在第一波段,所述微带线结构工作在第二波段,所述第一波段的数值范围和所述第二波段的数值范围互不交叠。用于兼顾平衡滤波器的抗噪声特性以及小型化设计。
Description
技术领域
本发明涉及滤波器技术领域,特别涉及一种平衡滤波器、其制作方法及射频设备。
背景技术
在通信系统中,常存在各种噪声,为了抑制噪声,常采用如图1所示的两个巴伦和一个两端口滤波器构成的平衡滤波器来增强信噪比。然而,其结构尺寸较大,容易产生较大差损,不利于小型化设计。
如此一来,如何在保证平衡滤波器的噪声抑制效果的同时,实现小型化设计成为急需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种平衡滤波器、其制作方法及射频设备,用于兼顾平衡滤波器的抗噪声特性以及小型化设计。
第一方面,本发明实施例提供了一种平衡滤波器,包括:
基片集成波导以及集成在所述基片集成波导上的微带线结构,所述基片集成波导工作在第一波段,所述微带线结构工作在第二波段,所述第一波段的数值范围和所述第二波段的数值范围互不交叠。
在一种可能的实现方式中,所述基片集成波导包括层叠设置的第一金属层、第一介质层和第二金属层,所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层的四周开设有贯穿厚度方向的多个第一通孔,所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层沿第一中心线延伸方向开设有贯穿厚度方向的多个第二通孔,其中,所述多个第一通孔相较于所述第一中心线呈对称设置,各所述第一通孔和各所述第二通孔的内壁附有与所述第一金属层材质相同的金属膜层。
在一种可能的实现方式中,所述微带线结构包括层叠设置在所述第二金属层背离所述第一介质层一侧的第二介质层和第三金属层,所述第三金属层包括位于所述第二介质层的中心位置的微带线谐振器以及位于所述微带线谐振器相对两侧且与所述微带线谐振器电连接的馈线,所述微带线谐振器和所述馈线均相较于所述第一中心线呈对称设置。
在一种可能的实现方式中,所述微带线谐振器包括相较于所述第一中心线呈对称设置的第一阶谐振单元和第二阶谐振单元,且所述第一阶谐振单元和所述第二阶谐振单元沿与所述第一中心线延伸方向相交的第二中心线的方向间隔第一预设距离。
在一种可能的实现方式中,所述第一阶谐振单元包括呈几字形结构的第一主体部,所述第一主体部包括相对设置的第一端和第二端,所述第一阶谐振单元还包括与所述第一端电连接的第一支部和与所述第二端电连接的第二支部,其中,所述第一支部和所述第二支部均呈U字形,且所述第一支部和所述第二支部与所述第一主体部一体成型;
所述第二阶谐振单元包括呈几字形结构的第二主体部,所述第二主体部包括相对设置的第三端和第四端,所述第二阶谐振单元还包括与所述第三端电连接的第三支部和与所述第四端电连接的第四支部,其中,所述第三支部和所述第四支部均呈U字形,且所述第三支部和所述第四支部与所述第二主体部一体成型。
在一种可能的实现方式中,所述馈线包括输入单元和与所述输入单元相较于所述第一中心线呈对称设置的输出单元;
所述输入单元包括沿平行于所述第一中心线延伸方向的输入主体部,以及与所述输入主体部电连接且沿平行于所述第二中心线延伸方向并背离所述第一中心线设置的第一输入端子和第二输入端子;
所述输出单元包括沿平行于所述第一中心线延伸方向的输出主体部,以及与所述输出主体部电连接且沿平行于所述第二中心线延伸方向并背离所述第一中心线设置的第一输出端子和第二输出端子;
所述第一输入端子和所述第一输出端子相较于所述第一中心线呈对称设置,所述第二输入端子和所述第二输出端子相较于所述第一中心线呈对称设置,且所述第一输入端子和所述第二输入端子相较于所述第二中心线呈对称设置,所述第一输出端子和所述第二输出端子相较于所述第二中心线呈对称设置。
在一种可能的实现方式中,所述输入主体部与所述第一主体部电连接,所述输出主体部与所述第二主体部电连接,且沿平行于所述第二中心线延伸方向,所述第一支部与所述第三支部之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离,所述第二支部与所述第四支部之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离,所述第一主体部与所述第二主体部之间间隔大于所述第一预设距离的第二预设距离。
在一种可能的实现方式中,所述输入主体部分别与所述第一支部和所述第二支部电连接,所述输出主体部分别与所述第三支部和所述第四支部电连接,且沿平行于所述第二中心线延伸方向,所述第一支部与所述第三支部之间间隔大于所述第一预设距离的第三预设距离,所述第二支部与所述第四支部之间间隔所述第三预设距离,所述第一主体部与所述第二主体部之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离。
在一种可能的实现方式中,沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层上开设有相较于所述第一中心线呈对称设置的两个耦合槽。
在一种可能的实现方式中,各所述耦合槽的形状为矩形、正方形、圆形和梯形中的至少一种。
在一种可能的实现方式中,所述第一介质层和所述第二介质层的材质为PCB板,或者,所述第一介质层和所述第二介质层的材质为玻璃。
第二方面,本发明实施例还提供了一种射频设备,包括:
如上面任一项所述的平衡滤波器。
第三方面,本发明实施例还提供了一种平衡滤波器的制作方法,包括:
制作形成工作在第一波段的基片集成波导;
在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,所述第一波段的数值范围和所述第二波段的数值范围互不交叠;
将所述基片集成波导与所述微带线结构压合在一起,形成平衡滤波器。
在一种可能的实现方式中,所述制作形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
沿PCB板的厚度方向,在所述PCB板的四周开设多个第一通孔,以及在所述PCB板沿第一中心线延伸方向开设多个第二通孔,形成第一介质层,其中,所述多个第一通孔相较于所述第一中心线呈对称设置;
采用电镀工艺,在所述第一介质层上形成第一金属层,并在各所述第一通孔的内壁以及各所述第二通孔的内部附着与所述第一金属层材质相同的金属膜层;
形成工作在第一波段的基片集成波导。
在一种可能的实现方式中,所述在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,包括:
在第二介质层的相对两侧分别覆金属膜层,形成第二金属层和第三金属层;
形成位于所述第三金属层的中心位置的微带线谐振器以及位于所述微带线谐振器相对两侧且与所述微带线谐振器电连接的馈线,其中,所述微带线谐振器和所述馈线均相较于所述第一中心线呈对称设置;
形成包括所述第二介质层和所述第三金属层且工作在第二波段的微带线结构;
其中,所述形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
在所述第二金属层形成贯穿厚度方向的与所述多个第一通孔和所述多个第二通孔对应设置的通孔;
沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层上开设相较于所述第一中心线呈对称设置的两个耦合槽;
形成包括所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层且工作在所述第一波段的所述基片集成波导。
在一种可能的实现方式中,所述制作形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
沿玻璃基板的厚度方向,在所述玻璃基板的四周开设多个第一通孔,以及在所述玻璃基板与沿第一中心线延伸方向开设多个第二通孔,形成第一介质层,其中,所述多个第一通孔相较于所述第一中心线呈对称设置;
采用磁控溅射,在所述第一介质层上沉积形成第一金属层,并在各所述第一通孔和各所述第二通孔的内部沉积与所述第一金属层材质相同的金属膜层;
形成工作在第一波段的基片集成波导。
在一种可能的实现方式中,所述在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,包括:
采用磁控溅射,在第二介质层的相对两侧分别形成第二金属层和第三金属层;
采用湿法刻蚀,形成位于所述第三金属层的中心位置的微带线谐振器以及位于所述微带线谐振器相对两侧且与所述微带线谐振器电连接的馈线,其中,所述微带线谐振器和所述馈线均相较于所述第一中心线呈对称设置;
形成包括所述第二介质层和所述第三金属层且工作在第二波段的微带线结构;
其中,所述形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
在所述第二金属层形成贯穿厚度方向的与所述多个第一通孔和所述多个第二通孔对应设置的通孔;
沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层上开设相较于所述第二中心线呈对称设置的两个耦合槽;形成包括所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层且工作在所述第一波段的所述基片集成波导。
本发明的有益效果如下:
本发明实施例提供了一种平衡滤波器、其制作方法及射频设备,其中,平衡滤波器包括基片集成波导以及集成在该基片集成波导上的微带线结构,该基片集成波导工作在第一波段,微带线结构工作在与第一波段的数值范围互不交叠的第二波段,如此一来,通过将微带线结构集成在基片集成波导上,实现了二者的集成化设计,实现了平衡滤波器的小型化设计,增强了信噪比,降低了损耗,此外,基片集成波导和微带线结构所构成的平衡滤波器可以工作在数值范围互不交叠的两个波段,提高了平衡滤波器的噪声抑制效果。
附图说明
图1为相关技术中平衡滤波器的其中一种结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种平衡滤波器的其中一种结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种平衡滤波器的其中一种俯视结构示意图;
图4为沿图3中MM所示方向的其中一种剖面结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中第二金属层的其中一种俯视结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中第三金属层的其中一种俯视结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中微带线谐振器中第一阶谐振单元的其中一种俯视结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中微带线谐振器中第二阶谐振单元的其中一种俯视结构示意图;
图9为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中馈线的其中一种结构示意图;
图10为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中微带线结构的其中一种结构示意图;
图11为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中微带线结构的其中一种结构示意图;
图12为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中第二金属层的其中一种俯视结构示意图;
图13为本发明实施例提供的一种平衡滤波器采用图10所示的微带线结构的其中一种仿真效果图;
图14为本发明实施例提供的一种平衡滤波器采用图10所示的微带线结构的其中一种仿真效果图;
图15为本发明实施例提供的一种平衡滤波器采用图10所示的微带线结构的其中一种仿真效果图;
图16为本发明实施例提供的一种平衡滤波器采用图11所示的微带线结构的其中一种仿真效果图;
图17为本发明实施例提供的一种平衡滤波器的制作方法的方法流程图;
图18为采用第一种工艺制作平衡滤波器时图17中步骤S101的其中一种方法流程图;
图19为采用第一种工艺制作平衡滤波器时图17中步骤S102的其中一种方法流程图;
图20为采用第二种工艺制作平衡滤波器时图17中步骤S101的其中一种方法流程图;
图21为采用第二种工艺制作平衡滤波器时图17中步骤S102的其中一种方法流程图。
附图标记说明:
10-基片集成波导;20-微带线结构;11-第一介质层;12-第一金属层;H1-第一通孔;H2-第二通孔;21-第二金属层;22-第二介质层;23-第三金属层;231-微带线谐振器;232-馈线;2311-第一阶谐振单元;2312-第二阶谐振单元;23110-第一主体部;23111-第一支部;23112-第二支部;23120-第二主体部;23121-第三支部;23122-第四支部;2321-输入单元;2322-输出单元;23210-输入主体部;23211-第一输入端子;23212-第二输入端子;23220-输出主体部;23221-第一输出端子;23222-第二输出端子;210-耦合槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“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。
需要注意的是,附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例,目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在相关技术中,通信系统中不可避免地存在各种噪声,常采用平衡滤波器来取代普通的单端滤波器,对噪声进行良好抑制。通常可以采用图1所示的由两个巴伦和一个两端口滤波器构成的平衡滤波器来进行噪声抑制。然而,由于巴伦结构的设置导致平衡滤波器尺寸较大,而且很容易产生较大差损,不利于小型化设计。
鉴于此,本发明实施例提供了一种平衡滤波器、其制作方法及射频设备。
如图2所示,本发明实施例提供的一种平衡滤波器,该平衡滤波器包括:
基片集成波导10以及集成在所述基片集成波导10上的微带线结构20,所述基片集成波导10工作在第一波段,所述微带线结构20工作在第二波段,所述第一波段的数值范围和所述第二波段的数值范围互不交叠。
在具体实施过程中,该平衡滤波器包括基片集成波导10(Substrate IntegratedWaveguide,SIW)以及集成在该基片集成波导10上的微带线结构20,实现了基片集成波导10与微带线结构20的集成化设计,实现了平衡滤波器的小型化设计,增强了信噪比,降低了损耗;此外,基片集成波导10可以工作在第一波段,提高了平衡滤波器的噪声抑制效果;比如,第一波段可以为C波段,其频率范围在4.0GHz-8.0GHz的一段频带,可以作为通信卫星下行传输信号的频段,这样的话,可以将该平衡滤波器应用于卫星通信;此外,微带线结构20可以工作在第二波段;比如,第二波段可以为S波段,其频率范围在2.0GHz-4.0GHz的电磁波频段,可以将该平衡滤波器应用于中继、卫星通信、雷达等,还可以将该平衡滤波器应用于蓝牙、ZigBee、无线路由、无线鼠标等。由于第一波段的数值范围和第二波段的数值范围互不交叠,在保证平衡滤波器双频设计的同时,基片集成波导10和微带线结构20可以各构成一个通带,可以通过合理布置位置,使这两个通带互不干扰。比如,基片集成波导10可以作为双通带滤波器的高通带,相应地,微带线结构20可以作为双通带滤波器的低通带。由于微带线结构20集成在基片集成波导10上,当基片集成波导10和微带线结构20位于不同平面时,两个通带之间互不干扰,如此一来,可以实现对基片集成波导10和微带线结构20的独立设计,保证了射频系统结构设计的灵活性。
在本发明实施例中,结合图3和图4所示,其中,图3为平衡滤波器的其中一种俯视结构示意图,图4为沿图3中MM所示方向的其中一种剖面结构示意图,所述基片集成波导10包括层叠设置的第一金属层12、第一介质层11和第二金属层21,所述第一金属层12、所述第一介质层11和所述第二金属层21的四周开设有贯穿厚度方向的多个第一通孔H1,所述第一金属层12、所述第一介质层11和所述第二金属层21沿第一中心线延伸方向开设有贯穿厚度方向的多个第二通孔H2,其中,所述多个第一通孔H1相较于所述第一中心线呈对称设置,各所述第一通孔H1和各所述第二通孔H2的内壁附有与所述第一金属层12材质相同的金属膜层。
在具体实施过程中,基片集成波导10包括层叠设置的第一金属层12、第一介质层11和第二金属层21,第一金属层12、第一介质层11和第二金属层21的四周开设有贯穿厚度方向的多个第一通孔H1,多个第一通孔H1均匀分布在第一金属层12、第一介质层11和第二金属层21的四周;其中,对于多个第一通孔H1的具体个数可以根据实际需要来设置,在此不做限定。此外,第一金属层12、第一介质层11和第二金属层21沿第一中心线延伸方向开设有贯穿厚度方向的多个第二通孔H2,如图3所示,箭头x所示的方向为沿第一中心线延伸的方向;对于多个第二通孔H2的具体个数可以根据实际应用需要来设置,在此不做限定。仍结合图3所示,多个第一通孔H1相较于第一中心线呈对称设置,各第一通孔H1和各第二通孔H2的内壁附有与第一金属层12材质相同的金属膜层,如此一来,各第一通孔H1和各第二通孔H2实质上为金属化孔。
若第一介质层11为PCB板,各个第一通孔H1和各个第二通孔H2的直径可以为1.11mm,相邻两个第一通孔H1之间的间距可以为1.83mm,相邻两个第二通孔H2之间的间距可以为1.83mm;若第一介质层11为玻璃基板,各个第一通孔H1和各个第二通孔H2的直径可以为0.94mm,相邻两个第一通孔H1之间的间距可以为1.78mm,相邻两个第二通孔H2之间的间距可以为1.78mm。
需要说明的是,仍结合图3所示,在第一金属层12、第一介质层11和第二金属层21的第一中心线的中间区域未开设第二通孔H2,多个第二通孔H2中靠近该中间区域的两个第二通孔H2之间的距离大于紧邻的两个第二通孔H2之间的距离;仍结合图3所示,多个第二通孔H2中靠近该中间区域的两个第二通孔H2之间的距离为d1,紧邻的两个第二通孔H2之间的距离为d2,其中,d1>d2。如此一来,开设有多个第一通孔H1和多个第二通孔H2的第一金属层12、第一介质层11和第二金属层21构成了二阶基片集成波导10腔体,从而保证了平衡滤波器的基片集成波导10的特性。
结合图4至图6所示,图5为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中第二金属层21的其中一种俯视结构示意图,图6为本发明实施例提供的一种平衡滤波器中第三金属层23的其中一种俯视结构示意图;在本发明实施例中,所述微带线结构20包括层叠设置在所述第二金属层21背离所述第一介质层11一侧的第二介质层22和第三金属层23,所述第三金属层23包括位于所述第二介质层22的中心位置的微带线谐振器231以及位于所述微带线谐振器231相对两侧且与所述微带线谐振器231电连接的馈线232,所述微带线谐振器231和所述馈线232均相较于所述第一中心线呈对称设置。
在具体实施过程中,结合图4所示,微带线结构20包括层叠设置在第二金属层21背离第一介质层11一侧的第二介质层22和第三金属层23。此外,结合图6所示,第三金属层23包括位于第二介质层22的中心位置的微带线谐振器231以及位于该微带线谐振器231相对两侧且与该微带线谐振器231电连接的馈线232,该微带线谐振器231和馈线232均相较于第一中心线呈对称设置,如此一来,通过微带线谐振器231和馈线232组成的微带线结构20保证了平衡滤波器上的微带线结构20的特性,提高了平衡滤波器的使用性能。此外,由于基片集成波导10和微带线结构20分别位于不同平面且互不干扰,因此,可以根据实际需要对基片集成波导10和微带线结构20分别进行独立设计,还可以通过加载电调元件使基片集成波导10和微带线结构20分别所构成的通带独立可调,从而在保证平衡滤波器具有双通带的功能之外,保证了平衡滤波器的灵活性设计。后续还可以将本发明实施例中的所提供的平衡滤波器用于重构射频系统,保证了射频系统的灵活性设计。
在本发明实施例中,仍结合图6所示,所述微带线谐振器231包括相较于所述第一中心线呈对称设置的第一阶谐振单元2311和第二阶谐振单元2312,且所述第一阶谐振单元2311和所述第二阶谐振单元2312沿与所述第一中心线延伸方向相交的第二中心线的方向间隔第一预设距离。
在具体实施过程中,微带线谐振器231包括相较于第一中心线呈对称设置的第一阶谐振单元2311和第二阶谐振单元2312,相应地,该谐振器实质上为二阶微带线谐振器231,保证了平衡滤波器上的微带线结构20的特性。第一阶谐振单元2311和第二阶谐振单元2312沿与第一中心线延伸方向相交的第二中心线的方向间隔第一预设距离,其中,与第一中心线延伸方向相交的第二中心线的方向可以是如图6中箭头y所示的方向,本领域技术人员可以根据对微带线结构20的通带特性的需求,来设置第一预设距离的具体数值,在此不做限定。
在本发明实施例中,结合图7和图8所示,其中,图7为微带线谐振器231中第一阶谐振单元2311的其中一种俯视结构示意图,图8为微带线谐振器231中第二阶谐振单元2312的其中一种俯视结构示意图;结合图7所示,所述第一阶谐振单元2311包括呈几字形结构的第一主体部23110,所述第一主体部23110包括相对设置的第一端和第二端,所述第一阶谐振单元2311还包括与所述第一端电连接的第一支部23111和与所述第二端电连接的第二支部23112,其中,所述第一支部23111和所述第二支部23112均呈U字形,且所述第一支部23111和所述第二支部23112与所述第一主体部23110一体成型;结合图8所示,所述第二阶谐振单元2312包括呈几字形结构的第二主体部23120,所述第二主体部23120包括相对设置的第三端和第四端,所述第二阶谐振单元2312还包括与所述第三端电连接的第三支部23121和与所述第四端电连接的第四支部23122,其中,所述第三支部23121和所述第四支部23122均呈U字形,且所述第三支部23121和所述第四支部23122与所述第二主体部23120一体成型。
仍结合图7所示,第一阶谐振单元2311包括呈几字形结构的第一主体部23110,相应地,第一主体部23110包括依次连接的第一部分、第二部分和第三部分在内的三个部分;第一主体部23110包括相对设置的第一端和第二端,第一端位于第一部分,第二端位于第三部分;第一阶谐振单元2311还包括与第一端电连接的第一支部23111和与第二端电连接的第二支部23112,其中,第一支部23111和第二支部23112呈U字型,且第一支部23111和第二支部23112与第一主体部23110一体成型,从而简化了微带线谐振器231的制作工艺。
仍结合图8所示,第二阶谐振单元2312包括呈几字形结构的第二主体部23120,第二主体部23120包括依次连接的第四部分、第五部分和第六部分;第二主体部23120包括相对设置的第三端和第四端,第三端位于第四部分,第四端位于第六部分;第二阶谐振单元2312还包括与第三端电连接的第三支部23121和与第四端电连接的第四支部23122,其中,第三支部23121和第四支部23122均呈U字形,且第三支部23121和第四支部23122与第二主体部23120一体成型,从而简化了微带线谐振器231的制作工艺。
在本发明实施例中,如图9所示,所述馈线232包括输入单元2321和与所述输入单元2321相较于所述第一中心线呈对称设置的输出单元2322;
所述输入单元2321包括沿平行于所述第一中心线延伸方向的输入主体部23210,以及与所述输入主体部23210电连接且沿平行于所述第二中心线延伸方向并背离所述第一中心线设置的第一输入端子23211和第二输入端子23212;
所述输出单元2322包括沿平行于所述第一中心线延伸方向的输出主体部23220,以及与所述输出主体部23220电连接且沿平行于所述第二中心线延伸方向并背离所述第一中心线设置的第一输出端子23221和第二输出端子23222;
所述第一输入端子23211和所述第一输出端子23221相较于所述第一中心线呈对称设置,所述第二输入端子23212和所述第二输出端子23222相较于所述第一中心线呈对称设置,且所述第一输入端子23211和所述第二输入端子23212相较于所述第二中心线呈对称设置,所述第一输出端子23221和所述第二输出端子23222相较于所述第二中心线呈对称设置。
仍结合图9所示,馈线232包括输入单元2321和与该输入单元2321相较于第一中心线呈对称设置的输出单元2322,其中,输入单元2321可以与第一阶谐振单元2311耦接,输出单元2322可以与第二阶谐振单元2312耦接;输入单元2321包括沿平行于第一中心线延伸方向的输入主体部23210,以及与该输入主体部23210电连接且沿平行于第二中心线延伸方向并背离第一中心线设置的第一输入端子23211和第二输入端子23212;相应地,输出单元2322包括沿平行于第一中心线延伸方向的输出主体部23220,以及与该输出主体部23220电连接且沿平行于第二中心线延伸方向并背离第一中心线设置的第一输出端子23221和第二输出端子23222;其中,每个端子实质上为相应的端口;如此一来,平衡滤波器实质上为包括第一输入端子23211、第二输入端子23212、第一输出端子23221和第二输出端子23222在内的四个端口的平衡结构,保证了平衡滤波器的使用性能。
仍结合图9所示,第一输入端子23211和第一输出端子23221相较于第一中心线呈对称设置,第二输入端子23212和第二输出端子23222相较于第一中心线呈对称设置,且第一输入端子23211和第二输入端子23212相较于第二中心线呈对称设置,第一输出端子23221和第二输出端子23222相较于第二中心线呈对称设置;如此一来,保证了平衡滤波器的噪声抑制的效果。
在本发明实施例中,平衡滤波器中的微带线结构20可以是以下两种结构设计,但又不仅限于以下两种结构设计。
在一种示例性实施例中,如图10所示为微带线结构20的其中一种结构示意图,所述输入主体部23210与所述第一主体部23110电连接,所述输出主体部23220与所述第二主体部23120电连接,且沿平行于所述第二中心线延伸方向,所述第一支部23111与所述第三支部23121之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离,所述第二支部23112与所述第四支部23122之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离,所述第一主体部23110与所述第二主体部23120之间间隔大于所述第一预设距离的第二预设距离。
仍结合图10所示,输入主体部23210与第一主体部23110电连接,输出主体部23220与第二主体部23120电连接,从而保证了输入单元2321与第一阶谐振单元2311之间的耦合作用;且沿平行于第二中心线延伸方向,第一支部23111与第三支部23121之间紧邻设置且间隔第一预设距离,第二支部23112与第四支部23122之间紧邻设置且间隔该第一预设距离,第一主体部23110与第二主体部23120之间间隔大于第一预设距离的第二预设距离,从而保证了第一阶谐振单元2311与第二阶谐振单元2312之间的耦合作用,进而保证了平衡滤波器的微带线结构20的特性,其中,可以根据实际需要来设置第二预设距离,在此不做限定。
在另外一种示例性实施例中,如图11所示为微带线结构20的其中一种结构示意图,所述输入主体部23210分别与所述第一支部23111和所述第二支部23112电连接,所述输出主体部23220分别与所述第三支部23121和所述第四支部23122电连接,且沿平行于所述第二中心线延伸方向,所述第一支部23111与所述第三支部23121之间间隔大于所述第一预设距离的第三预设距离,所述第二支部23112与所述第四支部23122之间间隔所述第三预设距离,所述第一主体部23110与所述第二主体部23120之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离。
仍结合图11所示,输入主体部23210分别与第一支部23111和第二支部23112电连接,从而保证了输入单元2321与第一阶谐振单元2311之间的耦合作用;输出主体部23220分别与第三支部23121和第四支部23122电连接,从而保证了输出单元2322与第二阶谐振单元2312之间的耦合作用;且沿平行于第二中心线延伸方向,第一支部23111与第三支部23121之间间隔大于第一预设距离的第三预设距离,第二支部23112与第四支部23122之间间隔第三预设距离,从而保证了第一阶谐振单元2311与第二阶谐振单元2312之间的耦合作用,进而保证了平衡滤波器的微带线结构20的特性,其中,可以根据实际需要来设置第三预设距离,在此不做限定。
在本发明实施例中,如图12所示,沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层21上开设有相较于所述第一中心线呈对称设置的两个耦合槽210。
仍结合图12所示,沿与第一中心线相交的第二中心线方向,在第二金属层21上开设有相较于第一中心线呈对称设置的两个耦合槽210。如此一来,在差模情况下,耦合槽210可以被电壁所平分,一半的槽仍然有一个完整边界,允许建立轴向磁电流,将信号从馈线232耦合至半模基片集成波导10腔中;在共模情况下,耦合槽210中间为磁壁,此时信号无法通过耦合槽210传递,从而通过耦合槽210实现了共模噪声的抑制,保证了平衡滤波器的噪声抑制的效果。
在本发明实施例中,各所述耦合槽210的形状为矩形、正方形、圆形和梯形中的至少一种。在具体实施过程中,可以根据对平衡滤波器噪声抑制效果的需要来设置耦合槽210的具体形状,在此不做限定,图12中示意出了耦合槽210形状为矩形的情况。
在本发明实施例中,所述第一介质层11和所述第二介质层22的材质为PCB板,或者,所述第一介质层11和所述第二介质层22的材质为玻璃。
在一种示例性实施例中,若平衡滤波器采用图10所示的微带线结构20,第一介质层11和第二介质层22的材质可以为PCB板,为了保证平衡滤波器中的基片集成波导10工作在C波段,以及微带线结构20工作在S波段,第一金属层12、第一介质层11、第二金属层21和第二介质层22沿平行于第二中心线延伸方向的长度可以为50.96mm,第一金属层12、第一介质层11、第二金属层21和第二介质层22沿平行于第一中心线延伸方向的长度可以为37.3mm,其中,第一金属层12、第二金属层21和微带线结构20的厚度可以为0.035mm,第一介质层11和第二介质层22的厚度可以为0.508mm;若第二金属层21上所开设的矩形的耦合槽210沿平行于第二中心线的延伸方向的长度为15.7mm,沿平行于第一中心线的延伸方向的长度为3.1mm,第一通孔H1和第二通孔H2的直径为1.11mm,且相邻两通孔之间的间距为1.83mm,馈线232线宽为2.15mm,微带线谐振器231线宽为0.2mm;本发明人在实际研究中,通过对上述结构参数下的平衡滤波器进行仿真,可以获得如图13所示的频率-dB曲线,其中,曲线①表示差模S21,曲线②表示差模S11,曲线③表示共模S21。该平衡滤波器的共模抑制分别优于49dB和38.8dB。
在另外一种示例性实施例中,若平衡滤波器采用图10所示的微带线结构20,第一介质层11和第二介质层22的材质可以为玻璃,为了保证平衡滤波器中的基片集成波导10工作在C波段,以及微带线结构20工作在S波段,第一金属层12、第一介质层11、第二金属层21和第二介质层22沿平行于第一二中心线延伸方向的长度可以为42.74mm,第一金属层12、第一介质层11、第二金属层21和第二介质层22沿平行于第一中心线延伸方向的长度可以为36.3mm,其中,第一金属层12、第二金属层21和微带线结构20的厚度可以为0.035mm,第一介质层11和第二介质层22的厚度可以为0.5mm;若第二金属层21上所开设的矩形的耦合槽210沿平行于第二中心线的延伸方向的长度为13.9mm,沿平行于第一中心线的延伸方向的长度为2.5mm,第一通孔H1和第二通孔H2的直径为0.94mm,且相邻两通孔之间的间距为1.78mm,馈线232线宽为1.9mm,微带线谐振器231线宽为0.2mm;本发明人在实际研究中,通过对上述结构参数下的平衡滤波器进行仿真,可以获得如图14所示的频率-dB曲线,其中,曲线①表示差模S21,曲线②表示差模S11,曲线③表示共模S21。该平衡滤波器的共模抑制分别优于49.3dB和39.5dB。
在另外一种示例性实施例中,若平衡滤波器采用图10所示的微带线结构20,第一介质层11和第二介质层22的材质可以为玻璃,为了保证平衡滤波器中的基片集成波导10工作在C波段,以及微带线结构20工作在S波段,第一金属层12、第一介质层11、第二金属层21和第二介质层22沿平行于第二中心线延伸方向的长度可以为40.8mm,第一金属层12、第一介质层11、第二金属层21和第二介质层22沿平行于第一中心线延伸方向的长度可以为35.1mm,其中,第一金属层12、第二金属层21和微带线结构20的厚度可以为0.035mm,第一介质层11和第二介质层22的厚度可以为0.35mm;若第二金属层21上所开设的矩形的耦合槽210沿平行于第二中心线的延伸方向的长度为12.72mm,沿平行于第一中心线的延伸方向的长度为2.7mm,第一通孔H1和第二通孔H2的直径为0.85mm,且相邻两通孔之间的间距为1.68mm,馈线232线宽为1.4mm,微带线谐振器231线宽为0.2mm,本发明人在实际研究中,通过对上述结构参数下的平衡滤波器进行仿真,可以获得如图15所示的频率-dB曲线,其中,曲线①表示差模S21,曲线②表示差模S11,曲线③表示共模S21。该平衡滤波器的共模抑制分别优于49.3dB和39.5dB。
在另外一种示例性实施例中,若平衡滤波器采用图11所示的微带线结构20,第一介质层11和第二介质层22的材质可以为玻璃,为了保证平衡滤波器中的基片集成波导10工作在C波段,以及微带线结构20工作在S波段,第一金属层12、第一介质层11、第二金属层21和第二介质层22沿平行于第二中心线延伸方向的长度可以为42.74mm,第一金属层12、第一介质层11、第二金属层21和第二介质层22沿平行于第一中心线延伸方向的长度可以为36.3mm,其中,第一金属层12、第二金属层21和微带线结构20的厚度可以为0.035mm,第一介质层11和第二介质层22的厚度可以为0.5mm;若第二金属层21上所开设的矩形的耦合槽210沿平行于第二中心线的延伸方向的长度为13.9mm,沿平行于第一中心线的延伸方向的长度为2.5mm,第一通孔H1和第二通孔H2的直径为0.94mm,且相邻两通孔之间的间距为1.78mm,馈线232线宽为1.9mm,微带线谐振器231线宽为0.2mm,本发明人在实际研究中,通过对上述结构参数下的平衡滤波器进行仿真,可以获得如图16所示的频率-dB曲线,其中,曲线①表示差模S21,曲线②表示差模S11,曲线③表示共模S21。该平衡滤波器的共模抑制分别优于47dB和41.4dB。
通过上述示例性实施例的相关描述,在平衡滤波器中基片集成波导的工作波段以及微带线结构的工作波段特定时,若选用材质为玻璃的第一介质层11和第二介质层22,相较于材质为PCB板的第一介质层11和第二介质层22来说,所制得的平衡滤波器整体厚度以及相关尺寸较小,因此,可以选用材质为玻璃的第一介质层11和第二介质层22来制备平衡滤波器,进一步地保证了平衡滤波器的小型化设计。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种射频设备,该射频设备解决问题的原理与前述平衡滤波器相似,因此,该射频设备的实施可以参见前述平衡滤波器的实施,重复之处不再赘述。
基于同一发明构思,如图17所示,本发明实施例还提供了一种平衡滤波器的制作方法,包括:
S101:制作形成工作在第一波段的基片集成波导;
S102:在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,所述第一波段的数值范围和所述第二波段的数值范围互不交叠;
S103:将所述基片集成波导与所述微带线结构压合在一起,形成平衡滤波器。
在具体实施过程中,该平衡滤波器的制作方法所要解决问题的原理与前述平衡滤波器相似,因此,通过该制作方法所获得的平衡滤波器的结构可以参照前述相关部分的描述,在此不再详述。
在具体实施过程中,步骤S101至步骤S103的具体实现过程如下:
首先,制作形成工作在第一波段的基片集成波导;然后,在该基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构;然后,将基片集成波导与微带线结构压合在一起,如此一来,形成了集成了基片集成波导和微带线结构的平衡滤波器,其中,基片集成波导工作在第一波段的数值范围,与微带线结构工作在第二波段的数值范围互不交叠,从而保证了平衡滤波器既具有基片集成波导的滤波性能,又具有微带线结构的滤波性能,从而在兼顾平衡滤波器的噪声抑制效果的同时,实现了平衡滤波器的小型化设计。
在具体实施过程中,可以根据平衡滤波器中第一介质层和第二介质层的材质,采用以下两种工艺来制作平衡滤波器。若采用两介质层为PCB板,可以采用第一种工艺来制作平衡滤波器,相应地,如图18所示,步骤S101:制作形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
S201:沿PCB板的厚度方向,在所述PCB板的四周开设多个第一通孔,以及在所述PCB板沿第一中心线延伸方向开设多个第二通孔,形成第一介质层,其中,所述多个第一通孔相较于所述第一中心线呈对称设置;
S202:采用电镀工艺,在所述第一介质层上形成第一金属层,并在各所述第一通孔的内壁以及各所述第二通孔的内部附着与所述第一金属层材质相同的金属膜层;
S203:形成工作在第一波段的基片集成波导。
在具体实施过程中,步骤S201至步骤S203的具体实现过程如下:
首先,可以采用机械或激光钻孔的方式,沿PCB板的厚度方向,在PCB板上打孔,在PCB板的四周开设多个第一通孔,以及在PCB板沿第一中心线延伸方向开设多个第二通孔,形成第一介质层,其中,多个第一通孔相较于第一中心线呈对称设置;在实际制备过程中,在打孔之后,可以清洗PCB板,去掉孔中的毛刺和PCB板表面的残渣。然后,若第一金属层的材质为Cu,对第一介质层进行化学镀铜,厚度范围可以为0.3μm至1μm,从而在各第一通孔的内部以及各第二通孔的内部附着与第一金属层相同的金属膜层,即形成金属化孔阵列,并在第一介质层上形成电镀种子层;然后,在第一介质层上压膜,然后,进行UV曝光,使用K2CO3溶液进行显影;电镀加厚至35.3μm至36μm;然后,去胶,使用CuCl2溶液进行湿法刻蚀,刻蚀掉电镀种子层;至此,第一金属层、第一介质层以及金属化孔阵列制备完成,从而形成工作在第一波段的基片集成波导。
在采用第一种工艺制作平衡滤波器时,如图19所示,步骤S102:在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,包括:
S301:在第二介质层的相对两侧分别覆金属膜层,形成第二金属层和第三金属层;S302:形成位于所述第三金属层的中心位置的微带线谐振器以及位于所述微带线谐振器相对两侧且与所述微带线谐振器电连接的馈线,其中,所述微带线谐振器和所述馈线均相较于所述第一中心线呈对称设置;
S303:形成包括所述第二介质层和所述第三金属层且工作在第二波段的微带线结构;
其中,步骤S203:形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
在所述第二金属层形成贯穿厚度方向的与所述多个第一通孔和所述多个第二通孔对应设置的通孔;
沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层上开设相较于所述第一中心线呈对称设置的两个耦合槽;
形成包括所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层且工作在所述第一波段的所述基片集成波导。
在具体实施过程中,步骤S301至步骤S303的具体实现过程如下:
首先,在第二介质层的相对两侧分别覆金属层,比如,覆厚度为35μm的Cu,形成第二金属层和第三金属层;然后,采用机械或激光钻孔的方式在第二金属层形成贯穿厚度方向的与多个第一通孔和多个第二通孔对应设置的通孔;然后,进行双面压膜处理,再进行正面紫外光线(Ultraviolet Rays,UV)曝光;然后,可以使用K2CO3溶液,进行显影;可以使用CuCl2溶液正面进行湿法刻蚀,去胶;再一次进行双面压膜处理;背面进行UV曝光;然后,可以使用K2CO3溶液,进行显影;可以使用CuCl2溶液背面进行湿法刻蚀,去胶;相应地,可以沿与第一中心线相交的第二中心线方向,在第二金属层上开设相较于第一中心线呈对称设置的两个耦合槽;形成包括第一金属层、第一介质层和第二金属层且工作在第一波段的基片集成波导,并形成位于第三金属层的中心位置的微带线谐振器以及位置微带线谐振器相对两侧且与微带线谐振器电连接的馈线,其中,微带线谐振器和馈线均相较于第一中心线呈对称设置;至此,第二金属层、第二介质层、微带线谐振器和馈线制备完成,从而形成包括第二介质层和第三金属层且工作在第二波段的微带线结构。
若采用两介质层为玻璃基板,可以采用第二种工艺制作平衡滤波器,相应地,如图20所示,步骤S101:制作形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
S401:沿玻璃基板的厚度方向,在所述玻璃基板的四周开设多个第一通孔,以及在所述玻璃基板与沿第一中心线延伸方向开设多个第二通孔,形成第一介质层,其中,所述多个第一通孔相较于所述第一中心线呈对称设置;
S402:采用磁控溅射,在所述第一介质层上沉积形成第一金属层,并在各所述第一通孔和各所述第二通孔的内部沉积与所述第一金属层材质相同的金属膜层;
S403:形成工作在第一波段的基片集成波导。
在具体实施过程中,步骤S401至步骤S403的具体实现过程如下:
首先,对厚度为0.5mm的玻璃基板进行清洗,然后,采用激光钻孔的方式打孔,并进行HF刻蚀清洗,腐蚀掉裂纹和热应力区;即可以是沿玻璃基板的厚度方向,在玻璃基板的四周开设多个第一通孔,以及在玻璃基板与沿第一中心线延伸方向开设多个第二通孔,形成第一介质层,其中,多个第一通孔相较于第一中心线呈对称设置;然后,采用磁控溅射,可以在第一介质层上沉积形成第一金属层,比如,磁控溅射沉积金属铜膜,其厚度范围为0.1μm至0.5μm,从而形成电镀种子层;然后,通过旋涂或喷涂涂布光刻胶,前烘;然后,曝光;显影,并后烘;电镀加厚至35.1μm至35.5μm,同时孔内金属沉积形成金属化孔阵列;相应地,在各第一通孔和各第二通孔的内部沉积与第一金属层材质相同的金属膜层;至此,第一金属层、第一介质层以及金属化孔阵列制备完成;从而形成工作在第一波段的基片集成波导。
在采用第二种工艺制作平衡滤波器时,如图21所示,步骤S102:在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,包括:
S501:采用磁控溅射,在第二介质层的相对两侧分别形成第二金属层和第三金属层;S502:采用湿法刻蚀,形成位于所述第三金属层的中心位置的微带线谐振器以及位于所述微带线谐振器相对两侧且与所述微带线谐振器电连接的馈线,其中,所述微带线谐振器和所述馈线均相较于所述第一中心线呈对称设置;
S503:形成包括所述第二介质层和所述第三金属层且工作在第二波段的微带线结构;
其中,步骤S403:形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
在所述第二金属层形成贯穿厚度方向的与所述多个第一通孔和所述多个第二通孔对应设置的通孔;
沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层上开设相较于所述第二中心线呈对称设置的两个耦合槽;形成包括所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层且工作在所述第一波段的所述基片集成波导。
在具体实施过程中,步骤S501至步骤S503的具体实现过程如下:
若第二介质层为厚度为0.5mm的玻璃基板,首先,清洗该玻璃基板;然后,可以正面采用磁控溅射沉积铜膜0.1μm至0.5μm,作为电镀的种子层;反面可以采用磁控溅射沉积铜膜0.1μm至0.5μm,作为电镀的种子层;双面同时进行电镀铜膜加厚,铜厚度范围为35.1μm至35.5μm;然后,可以是采用旋涂或喷涂双面光刻胶涂布,前烘;正面曝光;显影,并后烘;正面湿法刻蚀,形成耦合槽结构;去胶;可以是采用旋涂或喷涂双面光刻胶涂布,前烘;背面曝光;显影,并后烘;背面湿法刻蚀,形成馈线和微带线谐振器结构;去胶;双面湿法刻蚀,刻蚀掉电镀种子层;相应地,在第二金属层形成贯穿厚度方向的与多个第一通孔和多个第二通孔对应设置的通孔;沿与第一中心线相交的第二中心线方向,在第二金属层上开设相较于第二中心线呈对称设置的两个耦合槽;采用湿法刻蚀,形成位于第三金属层的中心位置的微带线谐振器以及馈线,其中,微带线谐振器和馈线均相较于第一中心线呈对称设置;至此,第二金属层、第二介质层、微带线谐振器和馈线制备完成,形成包括第一金属层、第一介质层和第二金属层且工作在第一波段的基片集成波导,并形成包括第二介质层和第三金属层且工作在第二波段的微带线结构;然后,可以将制备基片集成波导的玻璃基板和制备微带线结构的玻璃基板直接刷紫外固化胶,并通过两张玻璃上的对位标记(Mark)进行对准,进行真空压合,接着UV光固化,再热固化,最后进行器件的切割,从而中制备获得所需的平衡滤波器。
在其中一种示例性实施例中,还可以根据实际需要对第一介质层和第二介质层的材质为玻璃时,进一步减小两介质的厚度,比如,可以由原来的厚度0.5mm减小至0.35mm,相应地,对第一金属层、第一介质层、第二金属层和第二介质层的长和宽进行调整,可以将沿第二中心线方向延伸的长度减小至40.8mm,还可以将沿第一中心线方向延伸的长度减小至35.1mm;此外,还可以将金属化孔的直径减小至0.85mm,孔间距减小至1.68mm;还可以将所开的耦合槽沿第二中心线方向延伸的长度减小至12.72mm,将所开的耦合槽沿第一中心线方向延伸的长度减小至2.7mm,还可以将馈线线宽减小至1.4mm,将微带线谐振器的线宽减小至0.2mm。其对应的平衡滤波器的仿真结果如图15所示。
在其中一种示例性实施例中,还可以根据实际需要对第一介质层和第二介质层的材质为玻璃时,进一步改变微带线谐振器的结构。如可以将微带线谐振器的结构由图10调整为图11,相应地,第一金属层、第一介质层和第二金属层沿第二中心线方向延伸的长度可以为42.74mm,沿第一中心线方向延伸的长度可以为36.3mm;第一金属层的厚度、第二金属层的厚度均为0.035mm,第一介质层和第二介质层的厚度均为0.5mm;金属化孔的直径为0.94mm,孔间距为1.78mm;所开设的耦合槽沿第二中心线延伸的长度为13.9mm,所开设的耦合槽沿第一中心线延伸的长度为2.5mm;微带线谐振器的线宽为0.2mm,厚度为0.035mm;馈线的线宽为1.9mm,厚度为0.035mm。其对应的平衡滤波器的仿真结果如图16所示。
需要说明的是,在本发明实施例中,除了采用上述提及的制作工艺来制作基片集成波导和微带线结构,进而制作成平衡滤波器之外,还可以采用其它制作工艺,比如,直接基于第一介质层在其上下表面分别制备第一金属层和第二金属层相关的通孔以及耦合槽,进而形成基片集成波导,还可以直接基于第二介质层在其下表面年形成第三金属层,进而形成微带线结构;当然,还可以根据实际应用需要采用其它方法来制作平衡滤波器,在此不做限定。
本发明实施例提供了一种平衡滤波器、其制作方法及射频设备,其中,平衡滤波器包括基片集成波导以及集成在该基片集成波导上的微带线结构,该基片集成波导工作在第一波段,微带线结构工作在与第一波段的数值范围互不交叠的第二波段,如此一来,通过将微带线结构集成在基片集成波导上,实现了二者的集成化设计,实现了平衡滤波器的小型化设计,增强了信噪比,降低了损耗,此外,基片集成波导和微带线结构所构成的平衡滤波器可以工作在数值范围互不交叠的两个波段,提高了平衡滤波器的噪声抑制效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (17)
1.一种平衡滤波器,其特征在于,包括:
基片集成波导以及集成在所述基片集成波导上的微带线结构,所述基片集成波导工作在第一波段,所述微带线结构工作在第二波段,所述第一波段的数值范围和所述第二波段的数值范围互不交叠。
2.如权利要求1所述的平衡滤波器,其特征在于,所述基片集成波导包括层叠设置的第一金属层、第一介质层和第二金属层,所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层的四周开设有贯穿厚度方向的多个第一通孔,所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层沿第一中心线延伸方向开设有贯穿厚度方向的多个第二通孔,其中,所述多个第一通孔相较于所述第一中心线呈对称设置,各所述第一通孔和各所述第二通孔的内壁附有与所述第一金属层材质相同的金属膜层。
3.如权利要求2所述的平衡滤波器,其特征在于,所述微带线结构包括层叠设置在所述第二金属层背离所述第一介质层一侧的第二介质层和第三金属层,所述第三金属层包括位于所述第二介质层的中心位置的微带线谐振器以及位于所述微带线谐振器相对两侧且与所述微带线谐振器电连接的馈线,所述微带线谐振器和所述馈线均相较于所述第一中心线呈对称设置。
4.如权利要求3所述的平衡滤波器,其特征在于,所述微带线谐振器包括相较于所述第一中心线呈对称设置的第一阶谐振单元和第二阶谐振单元,且所述第一阶谐振单元和所述第二阶谐振单元沿与所述第一中心线延伸方向相交的第二中心线的方向间隔第一预设距离。
5.如权利要求4所述的平衡滤波器,其特征在于,所述第一阶谐振单元包括呈几字形结构的第一主体部,所述第一主体部包括相对设置的第一端和第二端,所述第一阶谐振单元还包括与所述第一端电连接的第一支部和与所述第二端电连接的第二支部,其中,所述第一支部和所述第二支部均呈U字形,且所述第一支部和所述第二支部与所述第一主体部一体成型;
所述第二阶谐振单元包括呈几字形结构的第二主体部,所述第二主体部包括相对设置的第三端和第四端,所述第二阶谐振单元还包括与所述第三端电连接的第三支部和与所述第四端电连接的第四支部,其中,所述第三支部和所述第四支部均呈U字形,且所述第三支部和所述第四支部与所述第二主体部一体成型。
6.如权利要求5所述的平衡滤波器,其特征在于,所述馈线包括输入单元和与所述输入单元相较于所述第一中心线呈对称设置的输出单元;
所述输入单元包括沿平行于所述第一中心线延伸方向的输入主体部,以及与所述输入主体部电连接且沿平行于所述第二中心线延伸方向并背离所述第一中心线设置的第一输入端子和第二输入端子;
所述输出单元包括沿平行于所述第一中心线延伸方向的输出主体部,以及与所述输出主体部电连接且沿平行于所述第二中心线延伸方向并背离所述第一中心线设置的第一输出端子和第二输出端子;
所述第一输入端子和所述第一输出端子相较于所述第一中心线呈对称设置,所述第二输入端子和所述第二输出端子相较于所述第一中心线呈对称设置,且所述第一输入端子和所述第二输入端子相较于所述第二中心线呈对称设置,所述第一输出端子和所述第二输出端子相较于所述第二中心线呈对称设置。
7.如权利要求6所述的平衡滤波器,其特征在于,所述输入主体部与所述第一主体部电连接,所述输出主体部与所述第二主体部电连接,且沿平行于所述第二中心线延伸方向,所述第一支部与所述第三支部之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离,所述第二支部与所述第四支部之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离,所述第一主体部与所述第二主体部之间间隔大于所述第一预设距离的第二预设距离。
8.如权利要求6所述的平衡滤波器,其特征在于,所述输入主体部分别与所述第一支部和所述第二支部电连接,所述输出主体部分别与所述第三支部和所述第四支部电连接,且沿平行于所述第二中心线延伸方向,所述第一支部与所述第三支部之间间隔大于所述第一预设距离的第三预设距离,所述第二支部与所述第四支部之间间隔所述第三预设距离,所述第一主体部与所述第二主体部之间紧邻设置且间隔所述第一预设距离。
9.如权利要求2-8任一项所述的平衡滤波器,其特征在于,沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层上开设有相较于所述第一中心线呈对称设置的两个耦合槽。
10.如权利要求9所述的平衡滤波器,其特征在于,各所述耦合槽的形状为矩形、正方形、圆形和梯形中的至少一种。
11.如权利要求3-8任一项所述的平衡滤波器,其特征在于,所述第一介质层和所述第二介质层的材质为PCB板,或者,所述第一介质层和所述第二介质层的材质为玻璃。
12.一种射频设备,其特征在于,包括:
如权利要求1-11任一项所述的平衡滤波器。
13.一种平衡滤波器的制作方法,其特征在于,包括:
制作形成工作在第一波段的基片集成波导;
在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,所述第一波段的数值范围和所述第二波段的数值范围互不交叠;
将所述基片集成波导与所述微带线结构压合在一起,形成平衡滤波器。
14.如权利要求13所述的制作方法,其特征在于,所述制作形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
沿PCB板的厚度方向,在所述PCB板的四周开设多个第一通孔,以及在所述PCB板沿第一中心线延伸方向开设多个第二通孔,形成第一介质层,其中,所述多个第一通孔相较于所述第一中心线呈对称设置;
采用电镀工艺,在所述第一介质层上形成第一金属层,并在各所述第一通孔的内壁以及各所述第二通孔的内部附着与所述第一金属层材质相同的金属膜层;
形成工作在第一波段的基片集成波导。
15.如权利要求14所述的制作方法,其特征在于,所述在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,包括:
在第二介质层的相对两侧分别覆金属膜层,形成第二金属层和第三金属层;
形成位于所述第三金属层的中心位置的微带线谐振器以及位于所述微带线谐振器相对两侧且与所述微带线谐振器电连接的馈线,其中,所述微带线谐振器和所述馈线均相较于所述第一中心线呈对称设置;
形成包括所述第二介质层和所述第三金属层且工作在第二波段的微带线结构;
其中,所述形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
在所述第二金属层形成贯穿厚度方向的与所述多个第一通孔和所述多个第二通孔对应设置的通孔;
沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层上开设相较于所述第一中心线呈对称设置的两个耦合槽;
形成包括所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层且工作在所述第一波段的所述基片集成波导。
16.如权利要求13所述的制作方法,其特征在于,所述制作形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
沿玻璃基板的厚度方向,在所述玻璃基板的四周开设多个第一通孔,以及在所述玻璃基板与沿第一中心线延伸方向开设多个第二通孔,形成第一介质层,其中,所述多个第一通孔相较于所述第一中心线呈对称设置;
采用磁控溅射,在所述第一介质层上沉积形成第一金属层,并在各所述第一通孔和各所述第二通孔的内部沉积与所述第一金属层材质相同的金属膜层;
形成工作在第一波段的基片集成波导。
17.如权利要求16所述的制作方法,其特征在于,所述在所述基片集成波导上集成工作在第二波段的微带线结构,包括:
采用磁控溅射,在第二介质层的相对两侧分别形成第二金属层和第三金属层;
采用湿法刻蚀,形成位于所述第三金属层的中心位置的微带线谐振器以及位于所述微带线谐振器相对两侧且与所述微带线谐振器电连接的馈线,其中,所述微带线谐振器和所述馈线均相较于所述第一中心线呈对称设置;
形成包括所述第二介质层和所述第三金属层且工作在第二波段的微带线结构;
其中,所述形成工作在第一波段的基片集成波导,包括:
在所述第二金属层形成贯穿厚度方向的与所述多个第一通孔和所述多个第二通孔对应设置的通孔;
沿与所述第一中心线相交的第二中心线方向,在所述第二金属层上开设相较于所述第二中心线呈对称设置的两个耦合槽;形成包括所述第一金属层、所述第一介质层和所述第二金属层且工作在所述第一波段的所述基片集成波导。
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