[实用新型]一种具有双层结构的双频基片集成波导带通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基片集成波导带通滤波器，尤其是一种具有双层结构的双频基片集成波导带通滤波器，属于无线通讯领域。

背景技术

无线通讯技术在现实社会生活中发挥着越来越重要的作用，作为无线通讯领域的重要组成不跟，带通滤波器的需求也日益增加。双频带通滤波器(DB-BPF)由于在现代无线通讯系统中有广泛的应用而受到很大的关注。较早的DB-BPF是直接将两个单频BPF级联起来，这种方法对设计来说拥有更多的自由度，但是滤波器尺寸太大。另一种方法是在宽带BPF中间引入一个带阻滤波器(BSP)将通带分为两部分实现双频，这样不可避免地需要额外的调试和优化。在微带结构上常常采用阶跃阻抗谐振器(SIR)设计双频滤波器，但这种方法比较难以应用到其它的结构当中。随着双频滤波器通讯技术的不断发展，对滤波器的要求也越来越高。最近，采用基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide，简称SIW)的毫米波滤波器受到很高的重视，它可以实现体积小，成本低的高性能带通滤波器。它是一种新型波导，它具有传统的金属波导品质因数高、易于设计的特点，同时也具有体积小、造价低、易加工等传统波导所没有的特点。它的这些优点，使得这种结构的滤波器被广泛应用于无线通讯系统。此外，由于具备更高的自由度，以及节省电路面积成本，多层结构也越来越受到人们的关注。

据调查与了解，已经公开的现有技术如下：

1)2014年，祝雷等人在IEEE Microwave and Wireless Components Letters上发表题为“Design of a Compact Dual-Band Band pass Filter Using Coupled Stepped-Impedance Resonators”的文章中，作者提出了一种采用三节阶跃阻抗线的谐振器，通过调节谐振器之间的耦合，最终获得两个通带以及五个带外的传输零点。

2)随着电路加工技术的发展和LTCC技术的出现，为了提高滤波器的技术水平提供了进一步改进方案。2010年，Shinpei Oshima等人在IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques上发表题为“Multilayer dual-band bandpass filter in low-temperature co-fired ceramic substrate for ultra-wideband applications”的文章中，分别在低频段(3.168-4.752GHz)和高频段(6.336-9.504GHz)设计了两个含有匹配电路的宽带滤波器，并且分别在较低和较高的截止频率处产生一个传输零点，从而在通带之外产生较高的带外抑制，通带间的隔离度也达到了30dB。虽然利用这种方法设计出的滤波器性能优良，但由于LTCC技术尚未很好的普及，制作成本昂贵。

3)2005年，Mahbubeh Esmaeili等人在IEEE Microwave and Wireless Components Letters上发表题为“Substrate integrated waveguide triple-passband dual-stopband filter using six cascaded singlets”提出了在基片集成波导上利用六个级联的单腔体设计出一个三通带的带通滤波器，不过这种结构尺寸过大。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种结构简单、性能好，能很好地满足现代通讯系统要求的具有双层结构的双频基片集成波导带通滤波器。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种具有双层结构的双频基片集成波导带通滤波器，包括构成基片集成波导的下层结构和上层结构，所述下层结构包括第一金属片、第一介质基板、第二金属片以及多个下层金属通孔，所述上层结构包括第二介质基板、第三金属片以及多个上层金属通孔，从底部至顶部按第一金属片、第一介质基板、第二金属片、第二介质基板和第三金属片的顺序依次设置，所述第一金属片作为地板；所述下层金属通孔依次贯穿第一金属片、第一介质基板和第二金属片，并与第二介质基板接触，所述上层金属通孔依次贯穿第二介质基板和第三金属片，并与第二金属片接触；