一種采用頻率選擇性耦合來抑制基波的毫米波濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種毫米波帶通濾波器，特別是涉及一種抑制基波的，尺寸較大 的，可用PCB制版技術實現的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器。
【背景技術】
[0002] 隨著毫米波工程的發展，毫米波的應用正在向著更高頻段發展，同時也遇到了新 的問題，如更高的頻率意味著更小的電路尺寸，使得電路加工難度大，制造成本高。因此對 成本較低的，尺寸較大的，易于加工的毫米波濾波器有著較為迫切的需求。
[0003] 目前許多研究者已經將許多種技術用于毫米波帶通濾波器的設計，其中有 幾種典型的方法。第一種方法是采用具有多層結構和高制造精度的低溫共燒陶瓷技 術（LTCC)設計毫米波帶通濾波器，如S. W. Wong, Z. N. Chen, and Q. X. Chu, (2012), 'Microstrip-line millimeter-wave bandpass filter using interdigital coupled-line',公7ectn9/7 Ze 化，48, pp. 224-225.。第二種方法是采用 COMS (bu 化 complementary metal oxide semiconductor)設計毫米波帶通濾波器，如使用慢波結 構的 B. Yang, E. Skafidas, and R. J. Evans, (2012), Slow-wave slot microstrip transmission line and bandpass filter for compact millimeter-wave integrated circuits on bulk complementary metal oxide semiconductor'，lET Mi crow. Antennas 化(9/73貧?，6，pp. 1548-1555?和比-R. Lin, C. -Y. Hsu,比-R. Qiuang，and C. -Y. Chen, (2012)， 'A 77-GHz miniaturized slow-wave SI民 bandpass filter fabricated using 0. 18-um standard CMOS technology'， Microwave Opt Tech打ol Lett.，54， pp. 1063 - 1066。W及使用階躍阻抗諧振器的 S. -C. Chang, Y. -M. Chen，S. -F. Chang, Y. -H. Jeng, C. -L Wei, C. -H. Huang, and C. -P. Jeng, (2010)，'Compact millimeter-wave CMOS bandpass filters using grounded pedestal stepped-impedance technique'，姑'做 fra打6* i/Zcror 巧TfecA，58，pp. 3850-3858。第S種方法是 采用介質集成波導技術（SIW)、集成無源器件技術（IPD)設計毫米波帶通濾波器，如C. Y. Hsiao, S. S.比 Hsu, and D. C. Chang, (2011)，'A compact V-band bandpass filter in IPD technology'， IEEE Microw Wireless Co描pern. Lett.，21， pp. 531-533. 及X. P. Chen, and K. Wu, (2012) ^Self-packaged millimeter-wave substrate integrated waveguide filter with asymmetric frequency response'， IEEE Trans Compon Package ife打u估TfecA.，2，pp. 775-782。本實用新型采用的PCB制版技術可實現的平面微帶線 結構。
[0004] 現階段，毫米波帶通濾波器已經引起了很多的關法。如J. -H. Lee, S. Pinel, J. Laskar, and M. M. Tentzeris, (2007)， 'Design and development of advanced cavity-based dual-mode filters using low-temperature co-fired ceramic technology for V-band gigabit wireless systems'， IEEE Trans Mi crow Theory TfecA.，55，pp. 1869-1879。但它采用了LTCC技術，加工難度較大，制作成本較高，為了解 決該個問題，本實用新型提供新的實現大尺寸的抑制基波的毫米波帶通濾波器。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提供一種采用頻率選擇性 禪合來抑制基波的毫米波帶通濾波器。
[0006] 為實現本實用新型目的，本實用新型所采用的技術方案如下：
[0007] -種采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，包括上層微帶結構、中間 層介質基板和下層接地金屬板；上層微帶結構附著在中間層介質基板上表面，下層接地金 屬板附著在中間層介質基板下表面；上層微帶結構包括兩條饋電線和兩個諧振器；兩個諧 振器呈中軸對稱，并且結構相同，諧振器工作在低通帶時等效為半波長諧振器，工作在高通 帶時也等效為半波長諧振器，但是兩條諧振路徑是不同的，所述濾波器的其中一條饋電線 在輸入端口處分成兩路，分別對稱地沿著中也加載諧振器的外邊緣進行禪合饋電，另外一 條饋電線在輸出端口處分成兩路，分別對稱地沿著另一個中也加載諧振器進行禪合饋電。
[0008] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，諧振器包括一個半波長主 傳輸微帶線和一個加載在該諧振器中也的開路枝節線，其中半波長主傳輸微帶線部分由第 四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第九微帶線依次連接而成，第四微帶線 的一端和第九微帶線的一端都開路，另一端分別與微帶線的兩端相連，加載在第六微帶線 中也的開路枝節線是第走微帶線，它一端連接在半波長主傳輸微帶線的中間，另一端開路。 諧振器工作在低通帶的時候諧振路徑是第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶 線、第九微帶線所組成的對應低通帶的半波長路徑，工作在高通帶的時候諧振路徑是第四 微帶線、第五微帶線、第六微帶線的一半和第走微帶線所組成的對應高頻率的半波長路徑。
[0009] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，每個諧振器的半波長主傳 輸微帶線的長度Z的電長度基波諧振頻率對應的波長的一半；與為所述雙帶通濾 波器的高諧振頻率《對應的波長^的一半，A為第走微帶線的長度；半波長主傳輸微帶線 長度公^第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第九微帶線的長度之和。
[0010] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，諧振器的半波長主傳輸微 帶線部分由第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第九微帶線依次連接而 成，兩個諧振器關于中軸對稱，呈兩個背靠背的E型結構。
[0011] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，所述其中一條饋電線由第 一微帶線、第二微帶線、第H微帶線、第十九微帶線組成，第一微帶線一端開路，另一端與第 二微帶線一端相連，第二微帶線另一端與第H微帶線一端相連，第H微帶線另一端開路，第 十九微帶線一端開路，另一端垂直搭接在第二微帶線的中也；另一條饋電線由第十微帶線、 第^^一微帶線、第十二微帶線、第二十微帶線組成，第十微帶線一端開路，另一端與第^^一 微帶線一端相連，第十一微帶線另一端與第十二微帶線一端相連，第十二微帶線另一端開 路，第二十微帶線一端開路，另一端垂直搭接在第十一微帶線上的中也；接在輸入端口之后 的饋電線分成兩路，其中一路包括第一微帶線和第二微帶線的一半；另一路包括第H微帶 線和第二微帶線的另一半；其中第一微帶線與半波長主傳輸微帶線的第八微帶線之間有 0. 1 + 0.05 mm的間隙來實現平行禪合；第H微帶線與半波長主傳輸微帶線的第五微帶線之 間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實現平行禪合；第二微帶線和第四微帶線W及第九微帶線之 間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實現平行禪合。
[0012] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，所述接在輸出端口之前的 饋電線分成兩路，一路包括第十微帶線和第十一微帶線的一半；另一路包括第十二微帶線 與第十一微帶線的另一半。
[0013] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，所述濾波器的通帶固定在 30GHz，在很寬一段頻帶范圍內都有很好的抑制水平；第一微帶線的長度為1. 1 + 0. 02mm， 寬度為0.2 + 0. 02mm，第二微帶線的長度為4. 2 + 0. 02mm，寬度為0.2 + 0. 02mm，第H微 帶線的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第十九微帶線接輸入端口，其特性阻抗 為500,長度為1.3 + 0. 02mm，寬度為0.8 + 0. 03mm，第四微帶線的長度為1.2 + 0. 04mm， 寬度為0. 2 + 0. 02mm，第五微帶線的長度為0. 8 + 0. 01mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm