一种新型的微带与SIW结构相结合的全可调滤波器   0    0

本发明涉及一种新型的微带与SIW结构相结合的全可调滤波器。本发明利用多层板工艺，下层板中周期性排列的金属柱以及下层板上下面的金属面共同构了个SIW结构谐振腔，通过中心加载金属柱构成“类同轴线”结构，上层介质板的上层面加载微带线，谐振腔中心加载的金属柱通过PIN开关与微带线相连，谐振腔间通过开窗的磁耦合进行耦合，输入输出利用CPW结构的馈线进行馈线。通过改变加载于馈线上的变容二极管的容值来实现外部Q值可调。该发明创新性的结合了微带线和SIW结构，充分结合了微带结构的灵活多变性以及SIW结构的易集成以及高Q值和较高功率容量，实现了频率及带宽全可调。

1.一种微带与SIW结构相结合的全可调滤波器，其特征在于包括两个类同轴线结构的SIW谐振腔，多个不同长度的微带线，输入输出馈线，用于调谐频率、带宽的PIN开关及用于外部Q值调谐的变容二极管；
所述的滤波器由上下两层介质板构成；下层介质板贯穿有周期性分布的第一类金属柱，且下层介质板的上下表面设有金属面；所述的下层介质板的上下表面金属面，以及第一类金属柱共同构成两个SIW结构谐振腔；上层介质板上表面加载多个不同长度的微带线；
所述的谐振腔中心均加载贯穿上下层介质板的第二类金属柱，且该贯穿上下层介质板的第二金属柱与下层介质板的下表面金属面相接，在下层介质板的上表面金属面上于第二类金属柱位置处进行开环隔离，使得谐振腔能够等效为类同轴线结构；同时以贯穿上下层介质板的第二类金属柱作为同轴线的内轴，以贯穿下层介质板的第一类金属柱作为同轴线的金属外壁；贯穿上下层介质板的第二类金属柱的半径与贯穿下层介质板的第一类金属柱到贯穿上下层介质板的第二类金属柱距离的比值决定谐振腔的初始谐振频率；此处的贯穿上下层介质板的第二类金属柱的上端通过PIN二极管开关选通或关断不同长度的微带线，从而进行频率调谐；
上层介质板加载的多个不同长度的微带线沿两个谐振腔的相交线轴对称；两个谐振腔上分别加载的馈线沿两个谐振腔的相交线轴对称；
两个谐振腔间通过开窗形成磁耦合，谐振腔间设有周期性纵向排列的第二类金属柱、第三类金属柱，一排第二类金属柱贯穿两层介质层同时在下层介质板的上表面金属面上进行开环隔离，另一排第三类金属柱贯穿上层介质板同时与下层介质板的上表面金属面相连，第二类金属柱、第三类金属柱通过PIN二极管进行选通关断，从而控制耦合窗口大小，从而完成带宽可调；
所述的输入输出馈线以CPW共面波导结构加载于下层介质板的上表面金属面进行馈电，同时在输入输出馈线上加载变容二极管，通过改变变容二极管容值来改变外部Q值。

2.如权利权利要求1所述的一种微带与SIW结构相结合的全可调滤波器，其特征在于所述的输入输出馈线包括进入谐振腔腔体的馈线与用于阻抗匹配的输入输出端口处的馈线，且进入谐振腔腔体的馈线与用于阻抗匹配的输入输出端口处的馈线采用渐变线结构连接；
进入谐振腔腔体的馈线末端加载有贯穿下层介质板的第四类金属柱，上述第四类金属柱与作为谐振腔中心加载的贯穿两层介质层第二类金属柱毗邻，上述第四类金属柱与第二类金属柱以磁耦合方式进行能量耦合，且第四类金属柱与第二类金属柱间的间隙大小决定能量耦合的大小。

3.如权利权利要求1所述的一种微带与SIW结构相结合的全可调滤波器，其特征在于所述的微带线的形状采用U型或直线型，在合理利用谐振腔面积的情况下，拓宽频率调谐范围。