[发明专利]一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结

说明书

本发明公开一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结。从输入至输出包括第一至第三单元结构，且相邻结构间通过两耦合传输线连接；在每个SIW圆形腔里两个滤波交叉结通道使用TEsubgt;201/subgt;模和TEsubgt;102/subgt;模，由于两个模式的正交性，两个通带具有天然的隔离；通过设置两个通道的外部品质因数和耦合系数，各个通带具有带通滤波特性；每个SIW圆形腔里直线型金属化通孔阵列微扰在滤波交叉结通道二传输电场最强处，使其通带中心频率向高频偏移，而在滤波交叉结通道一传输电场零点处，对滤波交叉结通道一的通带几乎没有影响。两个通带的信号传输电场模式完全正交，互不影响，隔离度高；两个通带设计完全独立，方便设计每个通带的中心频率。

技术领域

本发明属于微波技术领域，涉及一种基片集成波导(SIW)滤波器交叉结，尤其涉及一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结。

背景技术

微波交叉结和滤波器均是无线通信系统中的重要器件。为了同时实现信号交叉和滤波等功能，传统上可以将交叉结和滤波器进行级联，但这种方案的电路尺寸和插入损耗较大。因此，人们开始尝试在微波交叉结中直接集成滤波功能，进而实现一种名为滤波交叉结新型的多功能器件。

众所周知，基片集成波导(SIW)由于其全封闭和低损耗特性，在微波高频段获得了很多应用。其中，多种基于SIW的滤波交叉结也被提出。它们的基本思想是利用SIW矩形腔中的正交简并模(TE₁₀₂和TE₂₀₁)来实现信号交叉传输和通道间隔离，同时将其作为一个共用腔体与环绕在其四周的其他腔体共同构建滤波功能。然而，由于这种结构只对中间的那个腔体进行了共用，为了实现2N+1(N为自然数)阶滤波交叉结，需要使用4N+1个腔体，极大地增加了器件尺寸。

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结，对于2N+1阶滤波交叉结只需要使用2N+1个腔体，极大地减小了器件面积，且两个通带的设计相互独立，设计复杂度低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结。

本发明采用如下技术方案：

一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结，为中心对称结构，从输入至输出包括第一至第三单元结构，且相邻结构间通过两耦合传输线连接；

第一单元结构包括第一SIW圆形腔(2)、第一输入端口(1)、第二输入端口(11)、第一直线型金属化通孔阵列微扰(3)；所述第一输入端口(1)、第二输入端口(11)朝向所述第一SIW圆形腔(2)的中心；所述第一直线型金属化通孔阵列微扰(3)的中心与所述第一SIW圆形腔(2)的中心重合；所述第一输入端口(1)、第二输入端口(11)的两侧均设有第一矩形缝隙；

第二单元结构包括第二SIW圆形腔(5)、第二直线型金属化通孔阵列微扰(6)；所述第二直线型金属化通孔阵列微扰(6)与所述第二SIW圆形腔(5)的中心重合；

第三单元结构包括第三SIW圆形腔(8)、第三直线型金属化通孔阵列微扰(9)、第一输出端口(10)、第二输出端口(14)；所述第一输出端口(10)、第二输出端口(14)朝向所述第三SIW圆形腔(8)的中心；所述第三直线型金属化通孔阵列微扰(9)的中心与所述第三SIW圆形腔(8)的中心重合；所述第一输出端口(10)、第二输出端口(14)的两侧均设有第二矩形缝隙；

所述第一SIW圆形腔(2)、第二SIW圆形腔(5)、第三SIW圆形腔(8)的中心位于同一直线；

所述第一SIW圆形腔(2)与所述第二SIW圆形腔(5)间通过第一耦合传输线(4)、第三耦合传输线(12)连接；

所述第二SIW圆形腔(5)与所述第三SIW圆形腔(8)间通过第二耦合传输线(7)、第四耦合传输线(13)连接；