[实用新型]一种SIW滤波器及HMSIW滤波器

说明书

本实用新型公开了基于均匀阻抗谐振器加载的SIW滤波器及HMSIW滤波器,包括基板，基板包括上表面和下表面，还包括微带线结构；所述基板上表面设置有SIW结构或HMSIW结构，并在SIW结构或HMSIW结构中间刻蚀有矩形槽，构成均匀阻抗谐振器；所述均匀阻抗谐振器和微带线结构在基板表面形成两个终端短路的半波长谐振器或四分之一播出谐振器，并构成二阶带通滤波器。采用本发明能够在实现小型化的同时，并且能够实现宽阻带抑制性能。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及一种基于均匀阻抗谐振器加载的SIW滤波器及HMSIW滤波器。

背景技术

基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)滤波器由于其优异的性能，既保持了传统波导滤波器高Q值、低插损的优点，同时又兼具PCB电路的低剖面、易加工、易于集成等特性；在现今的微波毫米波领域，SIW滤波器取得了广泛的应用前景。形式多样、具有不同功能的SIW滤波器已被用于各类的射频微波系统中，如无线通信、雷达、遥感探测、航空航天等。尤其在移动通信领域，随着技术的不管革新，日益发展4G、5G通信技术，以及未来物联网的广泛普及，对滤波器的需求将进一步增加，这势必将对滤波器地性能提出更高的要求，如小型化、集成化、高选择性、多通带、可重构性等等。

在SIW滤波器小型化设计方面，主流的小型化技术主要包括：1/n 模切割技术、多层折叠技术、加载技术。基于1/n模切割技术的SIW滤波器，其方法是沿着SIW全模的中心线进行切割，其切口面等效为虚拟磁壁。进行切割后的滤波器，既能够保留原有模式的传输特性，又能够缩小体积。在以模式切割的小型化研究方面，主要以半模SIW、四分之一模SIW为主，使得滤波器面积分别缩小一半和四分之一。此外，以八分之一模、十六分之一模做SIW小型化也有一定的研究。基于多层折叠技术的SIW滤波器，该方法通过水平对称面将多个单层PCB电路折叠而得到，使得滤波器在稍微增加剖面的情况下，使得面积急剧减小。现一般采用双层折叠的方式，使得面积减小一半。基于加载技术的SIW滤波器小型化，其原理是通过加载金属或者超材料结构，对SIW谐振腔内场分布造成扰动，使得谐振频率降低，从而实现小型化。如利用超材料加载，互补开口谐振环(Complementary Split-Ring Resonator,CSRR) 作为一种磁性超材料，将其加载于SIW谐振腔表面可以有效突破SIW的截止频率，使其谐振于SIW截止频率以下，从而实现小型化。

基于1/n模切割技术的SIW滤波器小型化设计，依然保留了波导滤波器的大部分特性。而波导滤波器较为明显的缺点是，其高次模谐振频率离主模谐振频率相对较近，会在滤波器通带外形成许多的寄生通带，降低了滤波器的带外抑制性能，使滤波器的整体性能下降。

而基于多层折叠技术的SIW滤波器，由于其双层甚至多层的电路结构，使得加工工艺复杂，多次折叠对加工精度也较为敏感，因而对加工制造提出了更高的要求，同时也增加了成本。

基于加载技术的SIW滤波器小型化，同样也面临高次模式产生寄生通带的问题。例如，基于CSRR加载的SIW滤波器，能够突破SIW滤波器截止频率，在截止频率以下形成通带；但由于SIW的TE₁₀₁模的传播，反而使得SIW的主模TE₁₀₁模形成了寄生通带，从而影响滤波器整体的带外抑制性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于均匀阻抗谐振器加载的SIW滤波器，通过在SIW表面刻蚀均匀阻抗谐振器(Uniform Impedance Resonator,UIR)结构，由此构成一个二阶的带通滤波器，并且能够实现宽阻带抑制性能。

为达到上述技术目的，本实用新型采用的技术方案具体如下：