[发明专利]一维滤波阵列介质波导带通滤波器及其设计方法

权利要求书

1.一维滤波阵列介质波导带通滤波器，包括微带线(8)、输入输出过渡结构(7)、介质波导，所述介质波导为从上至下依次层叠设置的上金属层(1)、介质基片(2)、下金属层(3)，所述上金属层(1)覆盖在介质基片(2)的上表面上，所述下金属层(3)全部覆盖在介质基片(2)的下表面上，所述下金属层(3)的底面为接地面，以覆盖在介质基片(2)的上金属层(1)、下金属层(3)以及两侧壁包边金属层(4)构成具有填充介质基片(2)材料的矩形波导腔；

其特征在于：还包括在所述介质波导的上金属层(1)的宽边中心线上蚀刻呈一字形排列的一维滤波阵列结构；该一维滤波阵列结构包括至少三个形状为环形的一维滤波结构，该一维滤波阵列结构以中心位蚀刻的一维滤波结构的面积为最大，中心位左右两侧分别蚀刻的一维滤波结构的面积按照n元线阵的切比雪夫阵函数或泰勒阵函数的幅度系数加权值变化，呈现出从中间向两端依次渐变减小，且一维滤波结构以介质基片(2)长度方向和宽度方向的中心线为基准对称排列；所述一维滤波结构包括EBG周期性单元(5)和内金属层(6)；

所述上金属层(1)包括依次连接微带线(8)、输入输出过渡结构(7)、介质波导、输入输出过渡结构(7)和微带线(8)。

2.根据权利要求1所述的一维滤波阵列介质波导带通滤波器，其特征在于，所述介质波导为从上至下依次层叠设置的上金属层(1)、介质基片(2)、下金属层(3)，所述上金属层(1)覆盖在介质基片(2)的上表面上，所述下金属层(3)全部覆盖在介质基片(2)的下表面上，所述下金属层(3)的底面为接地面，以覆盖在介质基片(2)的上金属层(1)、下金属层(3)以及在上金属层(1)与下金属层(3)之间等距离设置两排金属通孔构成基片集成波导腔，该基片集成波导腔内填充有介质基片(2)材料；所述上金属层(1)上印制有电路结构，该电路结构包括所述金属层(1)的宽边中心线上蚀刻有呈一字形排列的一维滤波阵列结构。

3.根据权利要求1所述的一维滤波阵列介质波导带通滤波器，其特征在于：所述介质基片(2)的材质为99.6％Al₂O₃的陶瓷基板、普通介质基片、LCP液晶聚合物、LTCC基板或高阻硅衬底。

4.根据权利要求1所述的一维滤波阵列介质波导带通滤波器，其特征在于：所述一维滤波阵列结构包括至少三个形状为圆环形、方环形或三角环形的一维滤波器结构。

5.根据权利要求1所述的一维滤波阵列介质波导带通滤波器，其特征在于：所述介质波导上靠外侧的一维滤波结构的环形中心与介质波导端口之间的距离为S₀，该S₀为带通滤波器通带的上边频点波导波长的四分之一。

6.根据权利要求1所述的一维滤波阵列介质波导带通滤波器，其特征在于：所述输入输出过渡结构(7)的接地共面波导传输线的长度为d、间隙宽度为W_s。

7.根据权利要求1所述的一维滤波阵列介质波导带通滤波器，其特征在于：所述微带线(8)、输入输出过渡结构(7)以介质基片(2)长度方向和宽度方向的中心线为基准对称。

8.根据权利要求1所述的一维滤波阵列介质波导带通滤波器，其特征在于：所述微带线(8)的特性阻抗为50欧姆。