[发明专利]一种基于单扰动一腔多模SIW的平衡带通滤波器

说明书

本发明公开一种基于单扰动一腔多模SIW的平衡带通滤波器，包括介质基板，所述介质基板上表面设有金属层，所述介质基板下表面设有金属接地板，所述介质基板上分别设有输入端口馈线和输出端口馈线，所述金属层边界设有一圈金属化通孔构成SIW谐振腔，SIW谐振腔中设有中间金属微扰通孔、金属微扰通孔组和端口金属微扰通孔。该平衡带通滤波器体积小，结构紧凑，实现了小型化的性能，利用金属微扰通孔的扰动引起TE₂₀₁模式和TE₄₀₁模式的偏移，使它们更靠近TE₂₀₂模式和TE₄₀₂模式，并分别形成两个通带，实现了差模传输和带内的高共模抑制。

技术领域

本发明涉及微波无源器件技术领域，特别是一种结构紧凑，性能高的基于单扰动一腔多模SIW的平衡带通滤波器。

背景技术

基片集成波导(SIW，Substrate Integrated Waveguide)技术是近年来提出的一种平面波导技术，它继承了波导的损耗低、品质因数高、功率容量大等优点，同时也集合了微带的低剖面、尺寸小、易于与其他平面电路集成等优点。平衡电路由于其抗噪声、低电磁干扰等优点在现代无线通信系统中越来越流行，在利用这些优势的过程中，学者们对于一些新颖的SIW平衡带通滤波器的共模抑制方面进行了研究，受到广泛关注。

文献1(P.Chu et al.,“Balanced Substrate Integrated Waveguide Filter,”IEEE Trans.Microw.Theory Techn.,2014,pp.824-831.)基于SIW固有的水平和垂直对称性，设计了一个高共模抑制SIW平衡带通滤波器，它受到对称拓扑的限制，因而尺寸太大。

文献2(M.Ho and C.Li,“Novel Balanced Bandpass Filters Using SubstrateIntegrated Half-Mode Waveguide,”IEEE Microw.Wireless Compon.Lett.,2013,pp.78-80.)为了减小尺寸，提出了使用具有微带到槽转移的半模SIW平衡带通滤波器的方法，但采用了多层结构。

文献3(P.Li,H.Chu and R.Chen,“Design of Compact Bandpass Filters UsingQuarter-Mode and Eighth-Mode SIW Cavities,”IEEE Trans.Compon.,Packag.,Manuf.Technol.2017,pp.956-963.)采用四分之一模SIW谐振器设计的SIW平衡带通滤波器能够进一步减小尺寸，结构也是单层的，然而插入损耗很大。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑，高性能的基于单扰动一腔多模SIW的平衡带通滤波器。

为了解决上述问题本发明公开一种基于单扰动一腔多模SIW的平衡带通滤波器。包括四边形介质基板，所述介质基板下表面设有金属接地板，介质基板上表面设有金属层、第一输入端口馈线、第二输入端口馈线、第一输出端口馈线和第二输出端口馈线，所述金属层位于介质基板中心；所述第一输入端口馈线和第二输入端口馈线位于介质基板垂直中轴线AA’的一侧，一端与介质基板的边缘连接，另一端与金属层连接；所述第一输出端口馈线和第二输出端口馈线位于介质基板垂直中轴线AA’的另一侧，一端与介质基板的边缘连接，另一端与金属层连接；

所述金属层边界设有一圈金属化通孔构成SIW谐振腔，所述金属化通孔贯穿金属层、介质基板和金属接地板；所述SIW谐振腔中设有中央金属微扰通孔、金属微扰通孔组和端口金属微扰通孔，所有通孔均贯穿金属层、介质基板和金属接地板；所述中央金属微扰通孔位于SIW谐振腔的中心，所述金属微扰通孔组位于介质基板垂直中轴线AA’上并关于中央金属微扰通孔对称，所述端口金属微扰通孔分布于金属微扰通孔组两侧。