[0005] 针对传统双模SIW滤波器阻带无杂散带宽受限的问题，本发明提出了一种基于微扰矩形腔的新型双模SIW滤波器，在保持SIW完整性和屏蔽性且不增加加工成本和难度的基础上，不仅消除了双模SIW滤波器下阻带的寄生通带，而且还扩展了双模SIW滤波器上阻带的无杂散带宽。
[0006] 本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种基于微扰矩形腔的新型双模SIW带通滤波器，包括SIW矩形腔、直线型金属化通孔阵列微扰、输入耦合窗、输出耦合窗、输入转接器、输出转接器、输入端口和输出端口；
[0008] 直线型金属化通孔阵列微扰的中心与SIW矩形腔的中心重合，且直线型金属化通孔阵列沿x轴方向排列；
[0009] 输入耦合窗、输出耦合窗位于SIW矩形腔的y轴向两侧壁处，且两者错开设置；输入耦合窗、输出耦合窗处无金属化通孔设置。
[0010] 作为优选，直线型金属化通孔阵列的长度与SIW矩形腔宽度之比c/w小于0.6。
[0011] 作为优选，输入耦合窗和输出耦合窗的中点在y轴方向上偏离腔体中心的距离s不为0。
[0012] 作为优选，输入耦合窗、输出耦合窗宽度相同。
[0013] 输入转接器和输出转接器均采用梯形渐变线的形式进行阻抗匹配。
[0014] 输入端口和输出端口均采用50欧姆微带线进行馈电。
[0015] 本发明利用SIW微扰矩形腔的TE101模和TE201模来构建双模滤波器的通带；通过调节直线型金属化通孔阵列微扰的长度，可以控制双模SIW滤波器通带的带宽；通过调节SIW矩形腔的长宽比，可以控制双模SIW滤波器的上阻带无杂散带宽；通过调节输入、输出耦合窗的位置，可以控制双模SIW滤波器响应中传输零点的位置；在设计上具有很大的灵活度。
[0016] 具体工作原理：
[0017] 因为SIW矩形腔中TE201模的电场强度在腔体中心的x轴方向为零，所以在该处引入直线型金属化通孔阵列时，不会影响TE201模的电场分布和谐振频率(fTE201)。但是，由于TE101模的电场强度在腔体中心位置最强，因此直线型金属化通孔阵列的引入会扰动 TE101模的电场分布，从而改变TE101模的谐振频率(fTE101)。随着直线型金属化通孔阵列微扰长度的增加，fTE101与fTE201越来越接近，因此这两个谐振模式可以被用于构建双模滤波器的通带，而且通带的带宽可以通过调整直线型金属化通孔阵列微扰的长度来控制。
[0018] 由于TE101模是SIW微扰矩形腔的基模，在TE101模的谐振频率以下不存在其他谐振模式，因此该双模SIW滤波器在下阻带中不存在寄生通带。另一方面，根据SIW微扰矩形腔的长宽比不同，腔体中距离通带最近的高次模会在TE102模和TE301模之间转变，进而改变上阻带寄生通带的频率。因此，通过调节SIW矩形腔的长宽比，可以控制双模SIW滤波器的上阻带无杂散带宽。
[0019] 定义输入端口与TE101模和TE201模的耦合系数分别为MS1和MS2,输出端口与TE101模和TE201模的耦合系数分别为ML1和ML2。根据TE101模和TE201模的场分布，可以得出MS1＝ML1,MS2＝‑ML2。当MS1/MS2>1时，该双模滤波器将在上阻带产生一个传输零点，而且MS1/MS2越大，该传输零点离通带的距离越近。其中，MS1/MS2的大小可以通过调节输入/输出耦合窗的位置进行控制。另一方面，腔体内高次模的存在使得输入、输出端口之间产生了额外的寄生耦合。当SIW矩形腔的长宽比大于2时，TE301模成为了距离通带最近的高次模，由TE301模引起的寄生耦合与TE101模和TE201模相互作用，能够在低于TE301模的谐振频率的位置产生另一个传输零点，该传输零点的位置也可以通过调节输入/输出耦合窗的位置进行控制。
[0020] 本发明具有以下优点：
[0021] (1)在不增加加工成本和难度的基础上，消除了传统双模SIW滤波器下阻带中的寄生通带；
[0022] (2)扩展了双模SIW滤波器的上阻带无杂散带宽(由30％以下扩展到了49％以上)；
[0023] (3)可独立调谐TE101模的谐振频率，而不改变TE201模的谐振频率，便于控制双模SIW滤波器的通带带宽；
[0024] (4)具有两个传输零点，且传输零点的位置可调，提高了双模SIW滤波器的频率选择性和阻带抑制度；
[0025] (5)保持了SIW腔体的完整性和屏蔽性，降低了SIW滤波器的辐射损耗及与其他电路之间的寄生耦合。
