[发明专利]多通路交叉耦合毫米波滤波器

说明书

本发明公开了一种多通路交叉耦合毫米波滤波器，包括，底座、中间层结构和顶层结构，所述底座上设有至少两个第一谐振腔，所述底座上位于两个第一谐振腔之间设有脊，所述两个第一谐振腔通过所述的脊耦合；所述中间层结构上设有至少两个第二谐振腔，所述第二谐振腔与所述第一谐振腔分别上下正对设置、且通过所述中间层结构厚度方向的通孔耦合；所述中间层结构上位于两个第二谐振腔之间设有耦合窗，所述两个第二谐振腔通过所述的耦合窗耦合；顶层结构，所述顶层结构位于所述中间层结构上方层叠设置。本发明的多通路交叉耦合毫米波滤波器，工作于E波段，通频带为70.4GHz～76.3GHz，频带内插入损耗小于0.3dB，回波损耗大于15dB，低频带抑制度大于50dB，高频带抑制度大于25dB。

技术领域

本发明涉及通信器件技术领域，具体涉及一种多通路交叉耦合毫米波滤波器。

背景技术

随着4G移动通信技术的成熟和移动通信系统的不断升级和发展，低频段频谱资源极度紧缺，同时无线业务的爆发式增长又带来对能够媲美光纤的超高速无线传输速率的巨大需求，现有的通信频段和技术越来越难以满足日益增长的业务需求。而在毫米波和太赫兹频段，目前仍然存在大量的空闲频谱资源，这些频谱资源使得提供数十吉比特，甚至上百吉比特的无线通信速率服务成为可能。

滤波器是太赫兹通信系统的关键器件，其可决定信道所用带宽。而国家对于射频干扰的相关规定，使得滤波器需要具有较高的带外抑制，减少对其他射频信号的干扰。基于此问题，具有高带外抑制特性的滤波器就显得尤为重要。

目前能够实现高抑制度的滤波器主要是以单通路直接耦合滤波器以及多通路的交叉耦合滤波器为主，其中单通路直接耦合滤波器主要分为巴特沃斯型滤波器、切比雪夫型滤波器和椭圆结构滤波器等。巴特沃斯滤波器是一种通频带的频率响应曲线很平坦的信号处理滤波器。它也被称作最大平坦滤波器。巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有纹波，而在阻频带则逐渐下降为零。在对数波特图上，从某一边界角频率开始，幅度随着角频率的增加而线性减少至负无穷。切比雪夫型滤波器是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹波动的滤波器。在通带波动的为“I型切比雪夫滤波器”，在阻带波动的为“II型切比雪夫滤波器”。切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快，但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小，但是在通频带内存在幅度波动。椭圆型滤波器是在通带和阻带等波纹的一种滤波器。椭圆滤波器相比其他类型的滤波器，在阶数相同的条件下有着最小的通带和阻带波动。它在通带和阻带的波动相同，这一点区别于在通带和阻带都平坦的巴特沃斯滤波器，以及通带平坦、阻带等波纹或是阻带平坦、通带等波纹的切比雪夫滤波器。传统交叉耦合滤波器主要有三种常见结构，CT结构、CQ结构和CT、CQ混合结构。其中CT结构由三个谐振腔组成，可分为电容耦合CT结构和电感耦合CT结构，两中结构都能够产生一个传输零点。而CQ结构由四个谐振腔组成，可分为电容耦合CQ结构和电感耦合CQ结构，但只有电容耦合CQ结构可以产生传输零点，电感耦合CQ结构无法产生传输零点。CT、CQ混合结构由四个谐振腔组成，可分为电容耦合CT、CQ混合和电感耦合CT、CQ混合结构，都能在同一阻带产生两个传输零点。

对比现有的两种高抑制度滤波器实现方式，单通路直接耦合结构相对简单，损耗小，但在带外抑制要求较高时，需要较多阶数的谐振腔来实现，导致滤波器较难调节，且滤波器长度较大；对于多通路交叉耦合滤波器而言，先阶段多以平面结构为主，当耦合结构变复杂时，其截面面积较大，变相增大滤波器体积。而在通信系统中，不仅要求滤波器有较高的带外抑制度，而且要求滤波器具有小型化的特性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多通路交叉耦合毫米波滤波器，工作于E波段，通频带为70.4GHz～76.3GHz，频带内插入损耗小于0.3dB，回波损耗大于15dB，低频带抑制度大于50dB，高频带抑制度大于25dB。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多通路交叉耦合毫米波滤波器，包括，