[发明专利]一种4模SIW双通带滤波器

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种4模SIW双通带滤波器，自下而上包括接地金属层、介质基板(1)及上金属层，在上金属层内设置有输入、输出耦合结构，通过设置金属化过孔利用在介质基板上被侧壁金属化过孔阵列(5)包围形成的区域与介质基板耦合金属化过孔阵列(6)、介质基板4n个微扰金属化过孔(7)由此配合构成SIW谐振腔结构。本发明通过对滤波器器件关键的内部构造及细节结构设置等进行改进，尤其通过设置微扰金属化过孔，与侧壁金属化过孔阵列、耦合金属化过孔阵列配合作用，得到的基于4模SIW谐振腔的双通带滤波器，采用单谐振腔结构，且具有两个双模工作的通带，三个传输零点，通带内插入损耗低，易于加工等特点。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更具体地，涉及一种4模SIW双通带滤波器，是一种多模基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW) 双通带滤波器，能够作为5G通信频段双通带滤波器。

背景技术

5G通信技术的发展，不仅增加了新的通信频段，还提出了多频段通信的发展方向。滤波器是无线通信系统中的重要元件，小尺寸，低损耗，易于集成，低成本是滤波器能应用到5G通信设备中的基本要求。SIW结构，作为波导结构与微带线结构的完美结合体，同时具备了两者的优点，即低损耗和易于集成，因此被广泛用于滤波器的设计。在中国，新增的5G通信频段有3.3-3.6GHz，4.8-5GHz这两个频段，因此，SIW双通带滤波器的设计对于中国5G通信的发展具有重要的意义。

《一种基于SIW加载H型缝隙结构的双通带滤波器》(申请号： 201510438047.0)一文中介绍了利用SIW谐振腔以及在SIW谐振腔上金属层刻蚀的U型谐振结构实现双通带滤波器的情况。其中第一通带由SIW谐振腔产生，第二个通带是通过SIW腔体的上金属层刻蚀的U型谐振结构实现的，整个滤波器比较紧凑，其缺点是由两个SIW谐振腔构成，体积偏大，以及上金属层刻蚀的两个U型谐振结构会引起较大的辐射损耗。《毫米波双通带滤波器及其设计方法》(申请号：201510852538.X)一文中介绍了利用双层介质基板上的SIW谐振腔连同两基板之间的半波长谐振器实现双通带滤波器的方法，其中第一个通带由双层介质基板中间的半波长谐振器构造得到，第二通带由上下两层的介质基板上的SIW谐振腔形成，整个滤波器腔体数量多，体积偏大，而且层数较多，加工不易。《基于堆叠式介质集成波导的小型化双频带通滤波器》(申请号：201510512360.4)一文中介绍了利用3块介质基板堆叠构成的小型化双频带通滤波器，该滤波器依靠垂直堆叠的3个SIW谐振腔的基模和第一个高次模，通过中间介质层上的耦合缝隙，分别得到了第一通带和第二通带，虽然整个滤波器在平面尺寸上显得较小，但是3层介质基板的加工成本较高，并且滤波器的两个通带之间没有传输零点，隔离度不是很高。《一种双频带独立可调基片集成波导滤波器》(申请号：201611080190.8)一文中提出一种多模SIW谐振腔体实现的双通带滤波器，由基模形成第一通带，而第二个高次模形成第二个通带，通过微扰结构，滤波器的两个通带都能独立调节，但是在上金属层刻蚀的微扰缝隙导致滤波器的两个通带内的插入损耗比较大，不仅如此，在两个通带之间也没有传输零点，隔离度较差，带外抑制不高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种4 模SIW双通带滤波器，其中通过对滤波器器件关键的内部构造及细节结构设置等进行改进，尤其通过设置微扰金属化过孔，与侧壁金属化过孔阵列、耦合金属化过孔阵列配合作用，得到了基于4模SIW谐振腔的双通带滤波器；该基于4模SIW谐振腔的双通带滤波器，采用单谐振腔结构，且具有两个双模工作的通带，三个传输零点，通带内插入损耗低，易于加工等特点。