[发明专利]一种基于高次模的双层堆叠式差分微波带通滤波器

说明书

本发明涉及一种基于高次模的双层堆叠式差分微波带通滤波器，包括自上而下依次设置的上金属层、上玻璃基板、中间金属层、下玻璃基板和下金属层，其中，上金属层上设置有用作差分输入端口的第一金属片和第二金属片，以及用作差分输出端口的第三金属片和第四金属片；上玻璃基板上设置有多个上玻璃基板通孔，上玻璃基板通孔的内部填充有第一金属导体柱；中间金属层上设置有多个辐射窗口，多个辐射窗口均联通上玻璃基板与下玻璃基板；下玻璃基板上设置有多个下玻璃基板通孔，下玻璃基板通孔的内部填充有第二金属导体柱。该滤波器采用玻璃基板制作三维无源器件，可消除高频电路中的涡流效应，显著降低无源器件的高频损耗。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种基于高次模的双层堆叠式差分微波带通滤波器。

背景技术

近年来由于商业应用的驱动，毫米波无线通信得以迅猛的发展，绝大部分毫米波互连与无源器件都是波导形式，其损耗较低。然而，波导结构的体积一般较大，生产成本较高，且与单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit，MMIC)难于集成在一个系统上。随后出现的低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)虽然在微波与毫米波频段内具有稳定的介电常数与较低的损耗，但其较厚的衬底与较大的体积也极大的限制了其广泛应用。

三维集成技术是将传统的二维集成电路垂直堆叠起来，硅通孔作为三维集成电路中关键结构，用于实现三维集成电路上下层芯片间的信号传输，通过硅通孔实现层间垂直互连与封装，从而显著提高了集成度，同时减小了功耗，提高了系统性能。利用硅通孔三维集成技术，将基片集成波导(Substrate integrated waveguide，SIW)结构集成在三维系统中的芯片之上，使其能够与其他异构芯片实现三维集成，从而显著减小整个微波电路系统的体积。但是，目前所使用的半导体硅衬底在高频条件下具有较大的损耗，因此阻碍了基片集成波导结构在三维集成中的广泛应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于高次模的双层堆叠式差分微波带通滤波器。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种基于高次模的双层堆叠式差分微波带通滤波器，包括自上而下依次设置的上金属层、上玻璃基板、中间金属层、下玻璃基板和下金属层，其中，

所述上金属层上设置有用作差分输入端口的第一金属片和第二金属片，以及用作差分输出端口的第三金属片和第四金属片；

所述上玻璃基板上设置有多个上玻璃基板通孔，所述上玻璃基板通孔的内部填充有第一金属导体柱；

所述中间金属层上设置有多个辐射窗口，所述多个辐射窗口均联通所述上玻璃基板与所述下玻璃基板；

所述下玻璃基板上设置有多个下玻璃基板通孔，所述下玻璃基板通孔的内部填充有第二金属导体柱。

在本发明的一个实施例中，所述上金属层的第一侧壁上开设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一金属片形成于第一凹槽中，第二金属片形成于第二凹槽中；所述上金属层的与所述第一侧壁相对的第二侧壁上开设有第三凹槽和第四凹槽，第三金属片形成于第三凹槽中，第四金属片形成于第四凹槽中。

在本发明的一个实施例中，多个所述上玻璃基板通孔在所述上玻璃基板上形成两个对称的长方形结构，且所述第一金属片、所述第二金属片、所述第三金属片和所述第四金属片在所述上玻璃基板的垂直投影范围内未开设上玻璃基板通孔。

在本发明的一个实施例中，所述第一金属导体柱的两端分别连接所述上金属层与所述中间金属层，并且多个所述第一金属导体柱与所述上金属层和所述中间金属层共同形成差分输入谐振腔和差分输出谐振腔；

所述第一凹槽和所述第二凹槽位于所述差分输入谐振腔中所述第三凹槽和所述第四凹槽位于差分输出谐振腔中。