濾波結(jié)構(gòu)及濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及濾波領(lǐng)域，更具體地，涉及濾波結(jié)構(gòu)及濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信應(yīng)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(jù)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(zhuǎn)換的表面波濾波器、采用腔體提供諧振結(jié)構(gòu)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(yīng)用時體積過大。
[0004]在諧振腔中設(shè)置濾波結(jié)構(gòu)，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(xiàn)濾波器的小型化。
[0005]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的濾波結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。濾波結(jié)構(gòu)100包括堆疊的多個層。第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)115夾在第一基板112和第二基板116之間，形成第一疊層結(jié)構(gòu)。第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)125夾在第三基板122和第四基板126之間，形成第二疊層結(jié)構(gòu)。第一疊層結(jié)構(gòu)中的第一基板112和第二疊層結(jié)構(gòu)中的第三基板122分別結(jié)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(jié)構(gòu)包括附加的第一支撐層113，用于支撐第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)115。第二疊層結(jié)構(gòu)包括附加的第二支撐層123，用于支撐第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)125。
[0007]第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)115和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)125分別是由多個結(jié)構(gòu)單元組成的陣列。每個結(jié)構(gòu)單元為中心對稱分布圖案，包括外框和位于外框內(nèi)的十字形圖案。相鄰的結(jié)構(gòu)單元的外框彼此連接。該濾波結(jié)構(gòu)100可用于帶通濾波器，在8.2至9.2GHz頻段透波，而且表現(xiàn)出低損耗。
[0008]然而，隨著技術(shù)發(fā)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(jié)構(gòu)，使其可以工作于更低的頻率。
【實用新型內(nèi)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(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計來實現(xiàn)低通或帶通功能的濾波器。
[0010]根據(jù)本實用新型的一方面，提供一種濾波結(jié)構(gòu)，包括:
[0011]至少一個疊層單元，所述疊層單元包括層疊設(shè)置的第一疊層結(jié)構(gòu)和第二疊層結(jié)構(gòu)，其中，
[0012]所述第一疊層結(jié)構(gòu)包括基板以及位于基板上的多個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)包括第一線條；
[0013]所述第二疊層結(jié)構(gòu)包括基板以及位于基板上的多個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)與所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)對應(yīng)設(shè)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(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)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(wǎng)格結(jié)構(gòu)覆蓋。
[0015]優(yōu)選的，所述疊層單元包括兩個所述第一疊層結(jié)構(gòu)，所述第二疊層結(jié)構(gòu)位于兩個所述第一疊層結(jié)構(gòu)之間。
[0016]優(yōu)選的，所述第一線條與所述第二線條平行。
[0017]優(yōu)選的，在所述第一線條的延伸方向上，相鄰的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的第一線條彼此連接;和/或，
[0018]所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)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(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)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(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中相鄰的第二線條和第三線條彼此連接。
[0021]優(yōu)選的，所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在所述第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中居中，并且與所述第二線條、所述第三線條和相鄰第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分別隔開預(yù)定距離。
[0022]優(yōu)選的，所述第一線條在所述第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)中居中，所述第一線條的寬度大于所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的寬度。
[0023]優(yōu)選的，所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)包括線條圍繞的多個網(wǎng)孔。
[0024]優(yōu)選的，所述網(wǎng)孔為矩形、多邊形、圓形、或橢圓形。
[0025]優(yōu)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(jié)構(gòu)的基板與第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)之間，所述第二支撐層位于所述第二疊層結(jié)構(gòu)的基板與第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)之間。
[0026]優(yōu)選的，所述支撐層為柔性層。
[0027]優(yōu)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(yōu)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(jié)合在所述蜂窩層的表面上。
[0029]根據(jù)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(jié)構(gòu)，其中，所述濾波結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述諧振腔中。
[0030]本實用新型通過在基板上設(shè)計導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，通過相關(guān)疊層結(jié)構(gòu)的電磁響應(yīng)特征來改變透波特性，從而可以降低濾波結(jié)構(gòu)的工作頻率。上述的濾波結(jié)構(gòu)設(shè)置在諧振腔濾波器的諧振腔中，使得電磁波入射到濾波結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)當(dāng)入射波為TE波時產(chǎn)生低通及帶通功能，當(dāng)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(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0032]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的濾波結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2示出根據(jù)本實用新型實施例的濾波結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3示出在根據(jù)本實用新型實施例的濾波結(jié)構(gòu)中采用的第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0035]圖4示出在根據(jù)本實用新型實施例的濾波結(jié)構(gòu)中采用的第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0036]圖5示出根據(jù)本實用新型實施例的濾波結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0037]圖6至圖9示出根據(jù)本實用新型實施例的濾波結(jié)構(gòu)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(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu);2151、第一線條;221、第三基板;222、第四基板;223、第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)；2231、第二線條;2232、第二線條;2233、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；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(biāo)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(yīng)當(dāng)理解，在描述某個結(jié)構(gòu)時，當(dāng)將一層、一個區(qū)域稱為位于另一層、另一個區(qū)域“上面”或“上方”時，可以指直接位于另一層、另一個區(qū)域上面，或者在其與另一層、另一個區(qū)域之間還包含其它的層或區(qū)域。并且，如果將該結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，該一層、一個區(qū)域?qū)⑽挥诹硪粚?、另一個區(qū)域“下面”或“下方”。如果為了描述直接位于另一層、另一個區(qū)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(xiàn)，以下將描述其中一些示例。
[0042]圖2示出根據(jù)本實用新型實施例的濾波結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5示出根據(jù)本實用新型實施例的濾波結(jié)構(gòu)的截面圖。濾波結(jié)構(gòu)200為，多個第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215夾在兩基板之間，形成第一疊層結(jié)構(gòu)，多個第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)223夾在兩基板之間，形成第二疊層結(jié)構(gòu)，第一疊層結(jié)構(gòu)和第二疊層結(jié)構(gòu)形成一個疊層單元。在一個優(yōu)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(jié)構(gòu)，第二疊層結(jié)構(gòu)夾在兩第一疊層結(jié)構(gòu)之間。在兩個第一疊層結(jié)構(gòu)中，其中的一組第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215夾在第一基板211和第二基板212之間，另一組第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215夾在第五基板213和第六基板214之間，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)中的第二基板212和第二疊層結(jié)構(gòu)中的第三基板221分別結(jié)合在第一蜂窩層230的兩個相對表面上，另一個第一疊層結(jié)構(gòu)中的第五基板213和第二疊層結(jié)構(gòu)中的第四基板222分別結(jié)合在第二蜂窩層240的兩個相對表面上。在另一個優(yōu)選實施例中，一個疊層單元包括一個第一疊層結(jié)構(gòu)，第一疊層結(jié)構(gòu)夾在第一基板和第二基板之間，第二疊層結(jié)構(gòu)夾在第三基板和第四基板之間。第一疊層結(jié)構(gòu)中的第二基板和第二疊層結(jié)構(gòu)中的第三基板分別結(jié)合在第一蜂窩層的兩個相對表面上。
[0043]疊層單元的數(shù)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(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)223，在圖2中將兩組第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215和第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)223分離表示，圖中的箭頭指示其中一組第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215的實際位置應(yīng)插入第一基板211和第二基板212之間，另一組第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215的實際位置應(yīng)插入第五基板213和第六基板214之間，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)223的實際位置應(yīng)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(jié)構(gòu)包括附加的第一支撐層261，用于支撐第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215。第二疊層結(jié)構(gòu)包括附加的第二支撐層262，用于支撐第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)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(xiàn)。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(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)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(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)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(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)215陣列于第一支撐層261上，第二導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)223陣列于第二支撐層262上，且第一導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)21