采用新型介质集成波导腔的小型双频滤波器

张忠海 官伯然

（1.西安电子科技大学电子工程学院，陕西 西安 710071；2.杭州电子科技大学天线与微波技术研究所，浙江 杭州 310018）

引 言

滤波器［1-3］一直是射频电路中的关键部件。作为微带滤波器的一种，基片集成波导（SIW）滤波器［4-9］，具有体积小、制作方便、价格便宜、能够集成于微波毫米波集成电路的优点，因此，在近几年得到了广泛的研究。

随着同轴腔滤波器在移动通信领域的广泛应用，其设计综合技术已经经过了实践的验证［10-12］。因此，同轴腔滤波器设计技术和SIW技术可以结合组成一些新的滤波器，具有更小的体积和更加优异的性能。

通过在SIW腔体中心位置插入短路销钉以及将其上导体面与腔四周的导体壁开路，提出了一个新式的横电磁波-基片集成波导（TEM-SIW）谐振腔。该腔谐振频率位于传统的SIW腔的截止频率以下。相比传统的SIW腔，TEM-SIW腔具有较高的无载Q值，易于借鉴现有的同轴腔滤波器的耦合结构和综合设计技术。利用TEM-SIW腔与经典同轴腔滤波器设计技术相结合，设计了一个采用TEM-SIW技术的双频滤波器，相比传统的SIW双频滤波器，其尺寸有大幅度的减小。加工并测试了这个双频滤波器，其仿真S参数和测量结果吻合良好。

1.理论分析

1.1 TEM-SIW谐振腔

TEM-SIW腔的结构如图1所示。TEM-SIW腔的上层金属平面与TEM-SIW腔四周金属壁开路。在TEM-SIW腔的中心位置加入了一个短路过孔。

TEM-SIW腔上金属平面的尺寸以及中心短路过孔的直径都会影响整个腔体的谐振频率。TEMSIW腔的谐振频率与短路销钉的直径以及上金属平面的边长L之间的关系如图1所示。……