一種多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器，包含三層介質(zhì)基板和分別位于最上層基板上表面，最下層基板下表面和基板與基板之間的四層金屬；四邊緣的金屬化通孔形成矩形金屬化通孔陣列；所述矩形金屬化通孔陣列與基板和基板之間的兩層金屬層組成矩形諧振腔；矩形諧振腔左側(cè)為輸入端口，右側(cè)為輸出端口；可以靈活設(shè)計為一分四濾波功分器；以及一分二的同相或反相濾波功分器。輸入和輸出端口之間嵌有基片集成波導(dǎo)感性窗濾波器。本發(fā)明具有寬帶，低插入損耗，良好的輸入電壓駐波比，各路輸出信號幅度一致性好，以及低幅度不平衡性等優(yōu)點?？梢詰?yīng)用于微波毫米波天線饋電網(wǎng)絡(luò)等，在通信，雷達等微波毫米波系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多路低插損、寬帶基片集成波導(dǎo)濾波功分器，屬于微波無源器件

【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 功分器是功率合成放大器和天線陣列饋電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件；以往功分器研究主要 集中在拓寬帶寬，小型化，多頻響應(yīng)。同時，帶通濾波器也同樣是通信系統(tǒng)中不可缺少的部 件；主要研究方向在頻率選擇性，小型化，多個帶通。在許多系統(tǒng)中功分器和濾波器通常是 連接在一起使用，以實現(xiàn)濾波和功分的性能。這種設(shè)計只注重它們本身的性能，并且尺寸比 較大。本發(fā)明聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計濾波功分器，在同一個器件實現(xiàn)功分和濾波功能，可以有效的減 小尺寸并且提1?性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，本發(fā)明提供一種新的基片集成波 導(dǎo)多路濾波功分器，它具有寬帶、低插損等優(yōu)良特點?？梢詫崿F(xiàn)四路等幅輸出或者兩路等幅 同相/反相輸出，輸出幅度一致性好、幅度不平衡??；并且有效抑制帶外信號。適用于平面 電路集成以及多路輸出電路。
[0004] 技術(shù)方案：一種多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器，包括三層矩形介質(zhì)基板和分別位 于最上層基板上表面，最下層基板下表面和基板與基板之間的四層金屬層；三層介質(zhì)基板 和四層金屬層疊壓在一起，形成濾波功分器本體；本體邊緣處設(shè)有金屬化通孔陣列，四邊緣 的金屬化通孔形成矩形金屬化通孔陣列；所述矩形金屬化通孔陣列與基板和基板之間的兩 層金屬層組成矩形諧振腔，以實現(xiàn)寬帶工作；矩形諧振腔左側(cè)為輸入端口，右側(cè)為輸出端 口；輸入和輸出端口之間嵌有基片集成波導(dǎo)感性窗濾波器，能夠有效的抑制帶外信號；位 于最上層基板上表面的金屬層和位于最下層基板下表面的金屬層為微帶線或者共面波導(dǎo) 的走線。
[0005] 可以將兩路輸出端口置于矩形諧振腔上面，兩路輸出端口置于矩形諧振腔下面， 實現(xiàn)四路等幅輸出，包括兩路同相輸出和兩路反相輸出；且可以將一分二濾波功分器兩路 輸出端口均設(shè)置于矩形諧振腔的上/下面實現(xiàn)等幅同相輸出，或者分別置于矩形諧振腔不 同的面以實現(xiàn)等幅反相輸出。
[0006] 進一步地，輸入和輸出端口之間的基片集成波導(dǎo)感性窗濾波器可以為任意階數(shù)。
[0007] 進一步地，通過饋電探針轉(zhuǎn)接微帶線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)功率分配器與其他平面電路的集 成。
[0008] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器，采用傳 統(tǒng)的PCB技術(shù)，易于設(shè)計和加工。
[0009] 具有如下優(yōu)點： 1)采用功分器和濾波器的聯(lián)合設(shè)計，使得尺寸變小。
[0010] 2)使用諧振腔結(jié)構(gòu)，該濾波功分器插入損耗小、頻率選擇性好。
[0011] 3)相比于現(xiàn)有的T/Y-型節(jié)一分二基片集成波導(dǎo)濾波功分器，該一分四濾波功分 器可以改進隨著輸出端口增加，功分網(wǎng)絡(luò)尺寸急劇增加的缺點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的一分二反相濾波功分器透視圖； 圖2為圖1的俯視圖； 圖3為本發(fā)明的一分四濾波功分器透視圖； 圖4為反相一分二濾波功分器的S參數(shù)； 圖5為反相一分二濾波功分器輸出端口的相位差。

【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價 形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0014] 圖1至圖3為多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器的結(jié)構(gòu)示意圖，其可用標準印刷電路 板工藝加工。多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器，包括金屬化通孔陣列1、微帶線2、饋電探針3、 三層介質(zhì)基板(分別為基板4、基板5和基板6)、基板與基板之間的兩層金屬層(分別為金屬 層7和金屬層8)、以及分別位于最上層基板上表面，最下層基板下表面的兩層金屬層，位于 最上層基板上表面的金屬層和位于最下層基板下表面的金屬層為微帶線2的走線。三層介 質(zhì)基板和四層金屬層疊壓在一起，形成功分器本體。四邊緣的金屬化通孔形成矩形金屬化 通孔陣列1。矩形金屬化通孔陣列1和金屬層7、8組成矩形諧振腔。金屬層7上設(shè)有第一 過孔15,金屬層8上設(shè)有第二過孔16。
[0015] 通過饋電探針3轉(zhuǎn)接微帶線2結(jié)構(gòu)實現(xiàn)功率分配器與其他平面電路的集成。
[0016] 輸入端口饋電探針3通過第一過孔15激勵矩形諧振腔，每個輸出端口饋電探針3 通過第一過孔15或者第二過孔16實現(xiàn)一分二輸出。輸入端口和輸出端口之間嵌有五階基 片集成波導(dǎo)感性窗濾波器50,本實施的濾波功分器工作在5-6GHz頻段。
[0017] 圖4和圖5是反相一分二濾波功分器的S參數(shù)和輸出端口相位差。該一分二功分 器具有良好的駐波特性，插入損耗小，幅度一致性好，帶外選擇性好。
【權(quán)利要求】
1. 一種多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器，其特征在于：包括三層矩形介質(zhì)基板和分別位 于最上層基板上表面，最下層基板下表面和基板與基板之間的四層金屬層；三層介質(zhì)基板 和四層金屬層疊壓在一起，形成濾波功分器本體；本體邊緣處設(shè)有金屬化通孔陣列，四邊緣 的金屬化通孔形成矩形金屬化通孔陣列；所述矩形金屬化通孔陣列與基板和基板之間的兩 層金屬層組成矩形諧振腔；矩形諧振腔左側(cè)為輸入端口，右側(cè)為輸出端口；輸入和輸出端 口之間嵌有基片集成波導(dǎo)感性窗濾波器；位于最上層基板上表面的金屬層和位于最下層基 板下表面的金屬層為微帶線或者共面波導(dǎo)的走線。
2. 如權(quán)利要求1所述的多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器，其特征在于：可以將兩路輸出 端口置于矩形諧振腔上面，兩路輸出端口置于矩形諧振腔下面，實現(xiàn)四路等幅輸出，包括兩 路同相輸出和兩路反相輸出；且可以將一分二濾波功分器兩路輸出端口均設(shè)置于矩形諧振 腔的上/下面實現(xiàn)等幅同相輸出，或者分別置于矩形諧振腔不同面以實現(xiàn)等幅反相輸出。
3. 如權(quán)利要求1所述的多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器，其特征在于：輸入和輸出端口 之間的基片集成波導(dǎo)感性窗濾波器可以為任意階數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的多路基片集成波導(dǎo)濾波功分器，其特征在于：通過饋電探針轉(zhuǎn) 接微帶線或者共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)功率分配器與其他平面電路的集成。
【文檔編號】H01P5/12GK104091990SQ201410340391
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】王海明, 張小偉, 無奇, 余晨, 洪偉 申請人:東南大學(xué)