[发明专利]基于集成基片间隙波导的滤波功分器

说明书

本发明涉及一种基于集成基片间隙波导的滤波功分器。该功分器包括：依次叠加封装的上层介质板、中间层介质板以及下层介质板；上层介质板的上表面设有第一金属层，第一金属层上开设有缝隙，缝隙用于在封装的滤波功分器上添加隔离电阻，通过调节缝隙的位置及尺寸以调节滤波功分器内两个输出端口的隔离度；滤波功分电路结构印刷于上层介质板的下表面；滤波功分电路结构包括微带线单元以及阶梯阻抗变换结构；阶梯阻抗变换结构设于微带线单元内的第六枝节微带线上；调整阶梯阻抗变换结构内阶梯阻抗变换微带线的枝节长度以调节滤波功分器的传输零点的位置以及通带带宽。本发明能够获得更宽的带宽，适应更高的频段。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种基于集成基片间隙波导的滤波功分器。

背景技术

近年来，关于第五代移动通信系统5G的关键技术研发一直是移动通信研究领域的一个重点和热点，随着5G的大规模应用，现代通信系统对集成电路尺寸的提出了更高的要求，具有宽带、集成化、小型化的高性能微波器件研究具有极大的工程应用价值。这就对器件的综合与设计提出了更高的要求，同时也将大大推进电路小型化与集成化的发展。滤波器和功分器都是微波通信系统中重要的组成部分，在追求小型化过程中，滤波功分器融合了滤波器的频率选择特性以及功分器的功率分配/合成特性，既可以减小电路尺寸，降低加工成本，又可以减小插入损耗，迎合了现代集成电路发展的趋势，在射频前端系统中有着广泛的应用。

基片集成波导Substrate Integrated Waveguide，SIW是在介质基板上下层覆盖金属层，四周等周期的排列金属通孔形成类似金属波导的结构，由其构成的微波毫米波器件具有高功率容量、低损耗、体积小、易于加工和集成的优点，在现有的SIW滤波功分器的设计中，大多存在带宽较窄或插入损耗较大等问题，而且随着频率的增高，SIW的性能也会随之下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于集成基片间隙波导的滤波功分器，以解决现有的滤波功分器带宽较窄且不适用于高频段的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于集成基片间隙波导的滤波功分器，包括：依次叠加封装的上层介质板、中间层介质板以及下层介质板；

所述上层介质板的上表面设有第一金属层，所述第一金属层上开设有缝隙，所述缝隙用于在封装的基于集成基片间隙波导的滤波功分器上添加隔离电阻，通过调节所述缝隙的位置及尺寸以调节所述基于集成基片间隙波导的滤波功分器内两个输出端口的隔离度；所述缝隙的位置位于滤波功分电路结构内微带线单元的第五枝节微带线的正上方；

所述滤波功分电路结构印刷于所述上层介质板的下表面；所述滤波功分电路结构包括微带线单元以及阶梯阻抗变换结构；所述阶梯阻抗变换结构设于所述微带线单元内的第六枝节微带线上；调整所述阶梯阻抗变换结构内阶梯阻抗变换微带线的枝节长度以调节所述基于集成基片间隙波导的滤波功分器的传输零点的位置以及通带带宽。

可选地，所述微带线单元具体包括：第一枝节微带线、第二枝节微带线、第三枝节微带线、第四枝节微带线、第五枝节微带线以及第六枝节微带线；

切除两个第一直角三角形以及一个等腰三角形；两个所述第一直角三角形分别位于所述第一枝节微带线以及第三枝节微带线的连接处，所述第二枝节微带线与所述第四枝节微带线的连接处；所述等腰三角形位于所述第三枝节微带线、所述第四枝节微带线以及第五枝节微带线的连接处；

在所述第五枝节微带线以及所述第六枝节微带线的不连续连接处分别填补一个第二直角三角形。

可选地，调整所述第五枝节微带线的宽度和长度以调整所述第三枝节微带线、所述第四枝节微带线以及所述第六枝节微带线的匹配；

调整所述第一直角三角形以及所述第二直角三角形的尺寸以调整所述基于集成基片间隙波导的滤波功分器的匹配。