CN203367454U - 一种基于半模基片集成波导的带通滤波器 - Google Patents

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晏翔
潘锋
张健
徐克�
干军
韩江山
戴勇琦
吴迪
潘建乔
栾伊斌
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Abstract

本实用新型公开了一种基于半模基片集成波导的带通滤波器，包括立方体结构的介质基片，在介质基片的上表面设有金属贴片，上表面金属贴片的两端分别连接信号输入带状阻抗转换器和信号输出带状阻抗转换器，介质基片在上表面金属贴片上边沿下方设有一排金属通孔，在介质基片的下表面设有下表面金属贴片，在下表面金属贴片上刻蚀有四个U型缺陷地结构，这四个U型缺陷地结构位于信号输入/输出带状阻抗转换器的下方，该带通滤波器通过信号输入带状阻抗转换器与信号输入端连接，通过信号输出带状阻抗转换器与信号输出端相连接。本实用新型与现有技术相比，成本低、加工难度低，而且尺寸小，易于集成。

Description

一种基于半模基片集成波导的带通滤波器
技术领域
本实用新型涉及一种应用于微波通信领域的带通滤波器，特别涉及半模基片集成波导结构和缺陷地结构的应用。
背景技术
在微波通信系统中，基于矩形波导的滤波器和基于微带线的滤波器是两种常见的滤波器。基于矩形波导的滤波器具有损耗低、Q值高、功率容量大的优点，然而这种滤波器结构复杂，加工精度严格，成本高，不易集成，不适合大规模生产。基于微带线的滤波器剖面低、结构紧凑、易于集成、适应大规模生产，然而这种滤波器具有损耗高、Q值低的缺点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种基于半模基片集成波导的带通滤波器，降低损耗，提高Q值。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于半模基片集成波导的带通滤波器，包括立方体结构的介质基片，在介质基片的上表面设有金属贴片，上表面金属贴片的两端分别连接信号输入带状阻抗转换器和信号输出带状阻抗转换器，介质基片在上表面金属贴片上边沿下方设有一排金属通孔，在介质基片的下表面设有下表面金属贴片，在下表面金属贴片上刻蚀有四个U型缺陷地结构，这四个U型缺陷地结构位于信号输入/输出带状阻抗转换器的下方，该带通滤波器通过信号输入带状阻抗转换器与信号输入端连接，通过信号输出带状阻抗转换器与信号输出端相连接。
优选的，在四个U型缺陷地结构中，第一U型缺陷地结构与第二U型缺陷地结构开口面对面设置且位于信号输入带状阻抗转换器的下方，第三U型缺陷地结构与第四U型缺陷地结构开口面对面设置且位于信号输出带状阻抗转换器的下方。
优选的，所述介质基片的尺寸为64.5×18×1mm，介质基片的材料为ArlonAD260A，介电常数为2.6。
半模基片集成波导的传播特性与矩形波导类似，它既有矩形波导损耗低、Q值高、功率容量大的优点，又有微带线剖面低、结构紧凑、易于集成的优点，并且可以采用标准印刷电路板工艺进行加工，在生产成本上做出了重大改进。
本实用新型基于半模基片集成波导的带通滤波器，应用于微波通信领域，在通带3.9GHz-6.7GHz内，插入损耗小于-1.6dB。
本实用新型与现有技术相比，具体具有如下优点：
1)成本低：整个滤波器由介质基片，金属贴片，金属通孔组成，因此可以由传统的印刷电路板技术实现，故而成本低廉。
2)加工难度低，适合大规模生产：基于基片集成波导可以由传统的印刷电路板或低温共烧陶瓷技术实现，不仅在精度上能够达到令人满意的效果，而且加工难度低，不须额外调试，能够大规模生产。
3)尺寸小，易于集成：由于设计的滤波器采用单层基片结构，所以可以作为电路板的一部分本集成到大规模电路中去，不仅避免了设计上的麻烦，而且使得电路整体更加紧凑、稳定。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型基于半模基片集成波导的带通滤波器的主视图；
图2为本实用新型基于半模基片集成波导的带通滤波器的后视图；
图3为本实用新型基于半模基片集成波导的带通滤波器的三维图；
图4为该滤波器在通带内的传输系数S11和S21的仿真和测试结果。
具体实施方式
首先结合图1至图3对基于半模基片集成波导的带通滤波器的具体结构做出说明：该滤波器包括64.5×18×1mm实心立方体结构的介质基片2、信号输入带状阻抗转换器31、信号输出带状阻抗转换器32、金属通孔4、上表面金属贴片51和下表面金属贴片52；在介质基片2的上表面设有上表面金属贴片51，上表面金属贴片51的两端分别连接信号输入带状阻抗转换器31和信号输出带状阻抗转换器32；沿上表面金属贴片51的上边沿下方设有一排金属通孔4；在介质基片2的下表面设有下表面金属贴片52；在下表面金属贴片52上刻蚀U型缺陷地结构71、72、73、74，其中第一U型缺陷地结构71及第一U型缺陷地结构72位于信号输入带状阻抗转换器31的下方，第三U型缺陷地结构73及第四U型缺陷地结构74位于信号输出带状阻抗转换器32的下方；该滤波器通过信号输入带状阻抗转换器31与信号输入端1连接，该滤波器通过信号输出带状阻抗转换器32与信号输出端6相连接。
仿真和实测的滤波器的传输系数S11和S21的参数如图4所示。实测结果通过安捷伦矢量网络分析仪得出，从实测结果可以发现，滤波器在通带3.9GHz-6.7GHz内，插入损耗小于-1.6dB，具有良好的滤波效果。

Claims (3)

1.一种基于半模基片集成波导的带通滤波器，其特征在于：包括立方体结构的介质基片，在介质基片的上表面设有金属贴片，上表面金属贴片的两端分别连接信号输入带状阻抗转换器和信号输出带状阻抗转换器，介质基片在上表面金属贴片上边沿下方设有一排金属通孔，在介质基片的下表面设有下表面金属贴片，在下表面金属贴片上刻蚀有四个U型缺陷地结构，这四个U型缺陷地结构位于信号输入/输出带状阻抗转换器的下方，该带通滤波器通过信号输入带状阻抗转换器与信号输入端连接，通过信号输出带状阻抗转换器与信号输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于半模基片集成波导的带通滤波器，其特征在于：在四个U型缺陷地结构中，第一U型缺陷地结构与第二U型缺陷地结构开口面对面设置且位于信号输入带状阻抗转换器的下方，第三U型缺陷地结构与第四U型缺陷地结构开口面对面设置且位于信号输出带状阻抗转换器的下方。
3.根据权利要求1所述的一种基于半模基片集成波导的带通滤波器，其特征在于：所述介质基片的尺寸为64.5×18×1mm，介质基片的材料为Arlon AD260A，介电常数为2.6。
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