濾波結構及濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及濾波領域，更具體地，涉及濾波結構及濾波器。
【背景技術】
[0002]在通信應用中，天線和濾波器是重要的射頻部件。濾波器允許特定頻段的電磁波通過，從而提供帶通和帶外抑制功能。因而，濾波器可以抑制非工作頻段的干擾，有利于改善天線特性和提高增益。
[0003]根據濾波器的工作原理不同，濾波器可以有多種類型，例如基于電-聲-電轉換的表面波濾波器、采用腔體提供諧振結構的諧振腔濾波器等。諧振腔體濾波器的諧振頻率取決于腔體的容積。腔體的容積越大，諧振頻率越低。因此，諧振腔體濾波器的缺點是在低頻應用時體積過大。
[0004]在諧振腔中設置濾波結構，可以在不增大濾波器的體積的情形下有效降低諧振頻率，有利于實現濾波器的小型化。
[0005]圖1示出根據現有技術的濾波結構的立體結構示意圖。濾波結構100包括堆疊的多個層。第一導電幾何結構115夾在第一基板112和第二基板116之間，形成第一疊層結構。第二導電幾何結構125夾在第三基板122和第四基板126之間，形成第二疊層結構。第一疊層結構中的第一基板112和第二疊層結構中的第三基板122分別結合在蜂窩層110的兩個相對表面上。
[0006]在圖1所示的實例中，采用第一粘接層111將第一基板112粘接在蜂窩層110的第一表面上，采用第二粘接層121將第三基板122粘接在蜂窩層110的第二表面上。第一疊層結構包括附加的第一支撐層113，用于支撐第一導電幾何結構115。第二疊層結構包括附加的第二支撐層123，用于支撐第二導電幾何結構125。
[0007]第一導電幾何結構115和第二導電幾何結構125分別是由多個結構單元組成的陣列。每個結構單元為中心對稱分布圖案，包括外框和位于外框內的十字形圖案。相鄰的結構單元的外框彼此連接。該濾波結構100可用于帶通濾波器，在8.2至9.2GHz頻段透波，而且表現出低損耗。
[0008]然而，隨著技術發展，對濾波器的性能要求越來越高。期望進一步改進諧振腔體濾波器中的濾波結構，使其可以工作于更低的頻率。
【實用新型內容】
[0009]鑒于上述問題，本實用新型要解決的問題是提供一種通過導電幾何結構的設計來實現低通或帶通功能的濾波器。
[0010]根據本實用新型的一方面，提供一種濾波結構，包括:
[0011]至少一個疊層單元，所述疊層單元包括層疊設置的第一疊層結構和第二疊層結構，其中，
[0012]所述第一疊層結構包括基板以及位于基板上的多個第一導電幾何結構，所述第一導電幾何結構包括第一線條；
[0013]所述第二疊層結構包括基板以及位于基板上的多個第二導電幾何結構，所述第二導電幾何結構與所述第一導電幾何結構對應設置，包括彼此平行的第二線條、第三線條及位于二者之間的網格結構。
[0014]優選的，在與所述基板相垂直的方向上，所述第一線條至少將所述網格結構覆蓋。
[0015]優選的，所述疊層單元包括兩個所述第一疊層結構，所述第二疊層結構位于兩個所述第一疊層結構之間。
[0016]優選的，所述第一線條與所述第二線條平行。
[0017]優選的，在所述第一線條的延伸方向上，相鄰的第一導電幾何結構的第一線條彼此連接;和/或，
[0018]所述第二導電幾何結構的第一方向為所述第二線條和所述第三線條的延伸方向，第二方向為與所述第二線條和所述第三線條相垂直的方向，
[0019]在第一方向上，相鄰的第二導電幾何結構的第二線條彼此連接，且第三線條彼此連接，
[0020]在第二方向上，相鄰的第二導電幾何結構中相鄰的第二線條和第三線條彼此連接。
[0021]優選的，所述網格結構在所述第二導電幾何結構中居中，并且與所述第二線條、所述第三線條和相鄰第二導電幾何結構的網格結構分別隔開預定距離。
[0022]優選的，所述第一線條在所述第一導電幾何結構中居中，所述第一線條的寬度大于所述網格結構的寬度。
[0023]優選的，所述網格結構包括線條圍繞的多個網孔。
[0024]優選的，所述網孔為矩形、多邊形、圓形、或橢圓形。
[0025]優選的，還包括第一支撐層和第二支撐層，所述第一支撐層位于所述第一疊層結構的基板與第一導電幾何結構之間，所述第二支撐層位于所述第二疊層結構的基板與第二導電幾何結構之間。
[0026]優選的，所述支撐層為柔性層。
[0027]優選的，還包括蜂窩層，所述疊層單元位于所述蜂窩層的表面上。
[0028]優選的，還包括粘接層，所述粘接層將所述疊層單元中的基板結合在所述蜂窩層的表面上。
[0029]根據本實用新型的另一方面，提供一種濾波器，其特征在于，包括諧振腔、以及上述的濾波結構，其中，所述濾波結構設置在所述諧振腔中。
[0030]本實用新型通過在基板上設計導電幾何結構，通過相關疊層結構的電磁響應特征來改變透波特性，從而可以降低濾波結構的工作頻率。上述的濾波結構設置在諧振腔濾波器的諧振腔中，使得電磁波入射到濾波結構上實現當入射波為TE波時產生低通及帶通功能，當入射波是TM波時電磁波被反射，有利于濾波器的尺寸小型化和減小損耗。
【附圖說明】
[0031]通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中:
[0032]圖1示出根據現有技術的濾波結構的立體結構示意圖；
[0033]圖2示出根據本實用新型實施例的濾波結構的立體結構示意圖；
[0034]圖3示出在根據本實用新型實施例的濾波結構中采用的第一導電幾何結構的俯視圖；
[0035]圖4示出在根據本實用新型實施例的濾波結構中采用的第二導電幾何結構的俯視圖；
[0036]圖5示出根據本實用新型實施例的濾波結構的截面圖；
[0037]圖6至圖9示出根據本實用新型實施例的濾波結構的仿真特性曲線。
[0038]圖中，211、第一基板;212、第二基板;213、第五基板;214、第六基板;215、第一導電幾何結構;2151、第一線條;221、第三基板;222、第四基板;223、第二導電幾何結構；2231、第二線條;2232、第二線條;2233、網格結構；230、第一蜂窩層;240、第二蜂窩層;251、第一粘接層；252、第二粘接層；253、第三粘接層；254、第三粘接層；261、第一支撐層；262、第二支撐層。
【具體實施方式】
[0039]以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型。在各個附圖中，相同的元件采用類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。
[0040]應當理解，在描述某個結構時，當將一層、一個區域稱為位于另一層、另一個區域“上面”或“上方”時，可以指直接位于另一層、另一個區域上面，或者在其與另一層、另一個區域之間還包含其它的層或區域。并且，如果將該結構翻轉，該一層、一個區域將位于另一層、另一個區域“下面”或“下方”。如果為了描述直接位于另一層、另一個區域上面的情形，本文將采用“A直接在B上面”或“A在B上面并與之鄰接”的表述方式。
[0041 ]本實用新型可以各種形式呈現，以下將描述其中一些示例。
[0042]圖2示出根據本實用新型實施例的濾波結構的立體結構示意圖。圖5示出根據本實用新型實施例的濾波結構的截面圖。濾波結構200為，多個第一導電幾何結構215夾在兩基板之間，形成第一疊層結構，多個第二導電幾何結構223夾在兩基板之間，形成第二疊層結構，第一疊層結構和第二疊層結構形成一個疊層單元。在一個優選實施例中，如圖2和圖5所示，一個疊層單元包括兩個第一疊層結構，第二疊層結構夾在兩第一疊層結構之間。在兩個第一疊層結構中，其中的一組第一導電幾何結構215夾在第一基板211和第二基板212之間，另一組第一導電幾何結構215夾在第五基板213和第六基板214之間，第二導電幾何結構223夾在第三基板221和第四基板222之間。其中一個第一疊層結構中的第二基板212和第二疊層結構中的第三基板221分別結合在第一蜂窩層230的兩個相對表面上，另一個第一疊層結構中的第五基板213和第二疊層結構中的第四基板222分別結合在第二蜂窩層240的兩個相對表面上。在另一個優選實施例中，一個疊層單元包括一個第一疊層結構，第一疊層結構夾在第一基板和第二基板之間，第二疊層結構夾在第三基板和第四基板之間。第一疊層結構中的第二基板和第二疊層結構中的第三基板分別結合在第一蜂窩層的兩個相對表面上。
[0043]疊層單元的數量可以為如圖2和圖5所示的一個，也可以為多個。
[0044]為了示出第一導電幾何結構215和第二導電幾何結構223，在圖2中將兩組第一導電幾何結構215和第二導電幾何結構223分離表示，圖中的箭頭指示其中一組第一導電幾何結構215的實際位置應插入第一基板211和第二基板212之間，另一組第一導電幾何結構215的實際位置應插入第五基板213和第六基板214之間，第二導電幾何結構223的實際位置應插入第三基板221和第四基板222之間。
[0045]在圖2和圖5所示的實施例中，采用第一粘接層251將第二基板212粘接在第一蜂窩層230的第一表面上，采用第二粘接層252將第三基板221粘接在第一蜂窩層230的第二表面上，采用第三粘接層253將第四基板222粘接在第二蜂窩層240的第一表面上，以及，第四粘接層將第五基板213粘接在第二蜂窩層240的第二表面上。在替代的實施例中，采用熱壓分別將第二基板212和第三基板221固定在第一蜂窩層230的第一表面和第二表面上，將第四基板222和第五基板213分別固定在第二蜂窩層240的第一表面和第二表面上，從而可以省去第一粘接層251、第二粘接層252、第三粘接層253和第四粘接層254。
[0046]在圖2和圖5所示的實施例中，第一疊層結構包括附加的第一支撐層261，用于支撐第一導電幾何結構215。第二疊層結構包括附加的第二支撐層262，用于支撐第二導電幾何結構223。例如，第一支撐層261和第二支撐層262由與第一至第六基板類似的材料組成，只是厚度較小，以提供機械強度和柔韌性，便于加工工藝的實現。在替代的實施例中，在第一基板211和第二基板212彼此相對的兩個表面任一個上，以及第五基板213和第六基板214彼此相對的兩個表面任一個上，直接形成第一導電幾何結構215，在第三基板221和第四基板222彼此相對的兩個表面任一個上，直接形成第二導電幾何結構223，從而可以省去第一支撐層261和第二支撐層262。
[0047]其中，第一導電幾何結構215陣列于第一支撐層261上，第二導電幾何結構223陣列于第二支撐層262上，且第一導電幾何結構21