[发明专利]毫米波宽带带通滤波器

说明书

技术领域

本发明属于滤波器技术领域，具体涉及一种适用于25～50GHz频段的基于基片集成波导的毫米波宽带带通滤波器，该装置在毫米波无线通信、电路小型化的方面有比较高的应用价值。 

背景技术

毫米波是30GHz到300GHz的广大频率范围。与光波相比，毫米波利用大气窗口（毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收的某些衰减为极小值的频率）传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小，具有极宽的带宽，还具有波束宰，受气候影响小和相应的器件尺寸小等优点。 

随着无线通信技术的高速发展，宽带技术以其高传输率、高安全性、低损耗以及抗干扰能力强等特点，越来越受到关注，而作为宽带技术的关键部件，宽带滤波器的性能直接影响整个系统的质量。 

滤波器是一个二端口网络，它通过在滤波器通带频率内提供信号传输并在阻带内提供衰减来选择系统中某处的频率响应。典型的频率响应包括低通、高通、带通和带阻特性，滤波器实际上已广泛应用于各种类型的通信、雷达测试或测量系统中，但目前的宽带滤波器一般是三维立体结构，结构复杂、加工和装配难度较大且带宽较窄。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种体积小、便于集成其他电路且为平面结构的毫米波宽带带通滤波器。 

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案： 

一种毫米波宽带带通滤波器，包括串联在一起的高通滤波器、低通滤波器和位于二者之间的级联匹配电路，所述高通滤波器的截止频率低于低通滤波器的截止频率，其特征在于：所述高通滤波器由基片集成波导构成，所述低通滤波器由紧凑微带谐振单元构成，所述级联匹配电路为两节匹配电路。 

进一步地，所述两节匹配电路第一节的两个角均为半径为0.5mm圆角。 

进一步地，所述基片集成波导包括基片、设置于基片上下表面的敷铜面和贯穿基片并与基片上下表面的敷铜面相连的金属化通孔，所述金属化通孔分为两排，且两排金属化通孔沿基片的中心线对称分布于基片两条长边的边缘。 

进一步地，所述紧凑微带谐振单元和两节匹配电路与基片集成波导共用一个基片且所述 紧凑微带谐振单元和两节匹配电路均位于基片的上表面。 

进一步地，所述基片为复合介质基片。 

进一步地，所述敷铜面和两节匹配电路的厚度均为16.5～17.5μm。 

进一步地，所述两节匹配电路和紧凑微带谐振单元的材质均为铜。 

进一步地，所述高通滤波器由若干个串联在一起的基片集成波导构成。 

进一步地，所述低通滤波器由两阶紧凑微带谐振单元或者两阶以上紧凑微带谐振单元构成。 

进一步地，所述基片集成波导可用半模基片集成波导替换。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

（1）本发明所述毫米波宽带带通滤波器所采用得基片集成波导是一种新型的波导结构，具有传统矩形波导低损耗、高Q值等特点，且其电路结构在一个平面内，具有可高密度集成微波毫米波电路及其子系统的优势，因此，本发明的毫米波宽带带通滤波器为平面结构、体积小、加工方便且便于集成其他电路； 

（2）本发明所述毫米波宽带带通滤波器采用尺寸小、滤波特性好的紧凑谐振单元作为低通滤波器部分，进一步减小了滤波器的体积； 

（3）本发明所述毫米波宽带带通滤波器采用滤波器级联法，即通过高通滤波器和低通滤波器级联的方法实现滤波器的带通特性，结构简单、直观，实现滤波器的宽带特性； 

（4）本发明所述毫米波宽带带通滤波器采用价格低廉，易于加工的复合介质基片以进一步降低加工成本并缩短加工周期； 

（5）本发明所述毫米波宽带带通滤波器的两节匹配电路第一节的两个角均设为半径为0.5mm圆角，防止了直角造成的高频散射效应，减小了所述毫米波宽带带通滤波器的插入损耗； 

（6）本发明所述毫米波宽带带通滤波器可通过增加基片集成波导的串接数目和增加紧凑微带谐振单元的阶数使带外抑制更优，改善带通滤波器的选择特性； 

（7）本发明所述毫米波宽带带通滤波器的高通滤波器部分可用半模基片集成波导替换基片集成波导，以进一减小步毫米波宽带带通滤波器的体积，提高性能， 

附图说明

图1为本发明的毫米波宽带带通滤波器的俯视图； 

图2为沿图1中A-A线的剖视图； 

图3为沿图1中B-B线的剖视图； 

图4为本发明实施例中的毫米波宽带带通滤波器的仿真结果图；