[发明专利]一种基片集成波导毫米波带通滤波器及其改进方法

权利要求书

1.一种基片集成波导毫米波带通滤波器，其特征在于：包括三个谐振器和四条缝隙，所述三个谐振器通过四条缝隙构成EBG结构的三阶谐振器，所述缝隙为用于实现各谐振器间电场耦合的槽线。

2.根据权利要求1所述的一种基片集成波导毫米波带通滤波器，其特征在于：所述三个谐振器由左至右分别为第一谐振器（1）、第二谐振器（2）和第三谐振器（3），所述四条缝隙由左至右分别为第一缝隙（4）、第二缝隙（5）、第三缝隙（6）和第四缝隙（7），所述第一缝隙（4）位于第一谐振器（1）左侧，所述第二缝隙（5）位于第一谐振器（1）与第二谐振器（2）之间，所述第三缝隙（6）位于第二谐振器（2）与第三谐振器（3）之间，所述第四缝隙（7）位于第三谐振器（3）的右侧。

3.根据权利要求2所述的一种基片集成波导毫米波带通滤波器，其特征在于：所述第一缝隙（4）、第二缝隙（5）、第三缝隙（6）和第四缝隙（7）的形状为矩形。

4.一种基于权利要求3所述基片集成波导毫米波带通滤波器的改进方法，其特征在于包括以下步骤：

1）对所述滤波器左或右其中一端的结构进行仿真，即该结构包括第一谐振器（1）和第一缝隙（4），或包括第三谐振器（3）和第四缝隙（7），根据第一缝隙（4）或第四缝隙（7）的两个变量缝隙宽度W₁和缝隙长度H₁，提取外部品质因数Q值；

2）根据步骤1）提取的Q值，与理论Q值相比较，得到与理论Q值相符合的缝隙宽度W₁参数和缝隙长度H₁参数；

3）对所述滤波器的左边或右边结构进行仿真，即该结构包括第一谐振器（1）、第二谐振器（2）和第二缝隙（5），或包括第二谐振器（2）、第三谐振器（3）和第三缝隙（6），根据第二缝隙（5）或第三缝隙（6）的两个变量缝隙宽度W₂和缝隙长度H₂，提取耦合系数K值；

4）根据步骤3）提取的K值，与理论K值相比较，得到与理论K值相符合的缝隙宽度W₂参数和缝隙长度H₂参数；

5）根据步骤2）得到的缝隙宽度W₁参数和缝隙长度H₁参数，以及步骤4）得到的缝隙宽度W₂参数和缝隙长度H₂参数，从而改变滤波器的整体尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种基片集成波导毫米波带通滤波器的改进方法，其特征在于：步骤2）所述仿真结构的Q值提取公式如下：

其中，f₀为第一谐振器（1）或第三谐振器（3）的中心频率，Δf_±90°为第一谐振器（1）或第三谐振器（3）正方向90°的频率f_+90°与负方向90°的频率f_-90°之间的频率差，f₀、f_+90°和f_-90°的值由缝隙宽度W₁和缝隙长度H₁测量得到。

6.根据权利要求5所述的一种基片集成波导毫米波带通滤波器的改进方法，其特征在于：所述缝隙宽度W₁设置的大小为40、60和80μm，缝隙长度H₁设置的范围为340～460μm。

7.根据权利要求5或6所述的一种基片集成波导毫米波带通滤波器的改进方法，其特征在于：步骤2）所述理论Q值采用了切比雪夫原型滤波器，相对带宽FBW=0.1，阶数N=3，根据Q=g0g1FBW,]]>计算得到理论Q值，其中g₀和g₁为切比雪夫原型滤波器的元件值。