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专利号: 2023102783363
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-09-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,为中心对称结构,其特征在于从输入至输出包括第一至第三单元结构,且相邻结构间通过两耦合传输线连接;

第一单元结构包括第一SIW圆形腔(2)、第一输入端口(1)、第二输入端口(11)、第一直线型金属化通孔阵列微扰(3);所述第一输入端口(1)、第二输入端口(11)朝向所述第一SIW圆形腔(2)的中心;所述第一直线型金属化通孔阵列微扰(3)的中心与所述第一SIW圆形腔(2)的中心重合;所述第一输入端口(1)、第二输入端口(11)的两侧均设有第一矩形缝隙;

第二单元结构包括第二SIW圆形腔(5)、第二直线型金属化通孔阵列微扰(6);所述第二直线型金属化通孔阵列微扰(6)与所述第二SIW圆形腔(5)的中心重合;

第三单元结构包括第三SIW圆形腔(8)、第三直线型金属化通孔阵列微扰(9)、第一输出端口(10)、第二输出端口(14);所述第一输出端口(10)、第二输出端口(14)朝向所述第三SIW圆形腔(8)的中心;所述第三直线型金属化通孔阵列微扰(9)的中心与所述第三SIW圆形腔(8)的中心重合;所述第一输出端口(10)、第二输出端口(14)的两侧均设有第二矩形缝隙;

所述第一SIW圆形腔(2)、第二SIW圆形腔(5)、第三SIW圆形腔(8)的中心位于同一直线;

所述第一SIW圆形腔(2)与所述第二SIW圆形腔(5)间通过第一耦合传输线(4)、第三耦合传输线(12)连接;

所述第二SIW圆形腔(5)与所述第三SIW圆形腔(8)间通过第二耦合传输线(7)、第四耦合传输线(13)连接;

所述第一耦合传输线(4)位于所述第一SIW圆形腔(2)的连接端两侧设有第三矩形缝隙,第三耦合传输线(12)位于所述第一SIW圆形腔(2)的连接端两侧设有第四矩形缝隙;

所述第一耦合传输线(4)位于所述第二SIW圆形腔(5)的连接端两侧设有第五矩形缝隙,第三耦合传输线(12)位于所述第二SIW圆形腔(5)的连接端两侧设有第六矩形缝隙;

所述第二耦合传输线(7)位于所述第二SIW圆形腔(5)的连接端两侧设有第七矩形缝隙,第四耦合传输线(13)位于所述第二SIW圆形腔(5)的连接端两侧设有第八矩形缝隙;

所述第二耦合传输线(7)位于所述第三SIW圆形腔(8)的连接端两侧设有第九矩形缝隙,第四耦合传输线(13)位于所述第三SIW圆形腔(8)的连接端两侧设有第十矩形缝隙。

2.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于所述第一输入端口(1)、第二输入端口(11)初始位置间夹角为90°。

3.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于第一耦合传输线(4)两侧的第三矩形缝隙初始位置与第一输入端口(1)平行设置;第三耦合传输线(12)两侧的第四矩形缝隙初始位置与第二输入端口(11)平行设置;第一耦合传输线(4)两侧的第五矩形缝隙初始位置与第二耦合传输线(7)两侧的第七矩形缝隙平行设置;第三耦合传输线(12)两侧的第六矩形缝隙初始位置与第四耦合传输线(13)两侧的第八矩形缝隙平行设置;第二耦合传输线(7)两侧的第九矩形缝隙初始位置与第一输出端口(10)平行设置;第四耦合传输线(13)两侧的第十矩形缝隙初始位置与第二输出端口(14)平行设置。

4.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于所述第一SIW圆形腔(2)、第二SIW圆形腔(5)、第三SIW圆形腔(8)由周期性设置的若干金属化通孔构成;所述第二SIW圆形腔(5)与所述第一SIW圆形腔(2)、第三SIW圆形腔(8)连通部分均开有一个窗口,该窗口无金属化通孔设置;所述第一输入端口(1)、第二输入端口(11)、第一耦合传输线(4)、第三耦合传输线(12)、第二耦合传输线(7)、第四耦合传输线(13)、第一输出端口(10)、第二输出端口(14)位于所在SIW圆形腔部分无金属化通孔设置。

5.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于位于同一耦合传输线且分别在不同SIW圆形腔的两侧矩形缝隙初始位置间夹角为90°。

6.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于由于第一输入端口(1)、第二输入端口(11)所在直线与其所在第一SIW圆形腔(2)内电场零点所在直线不重合。

7.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于所述第一耦合传输线(4)、第四耦合传输线(13)的线宽相同;第二耦合传输线(7)、第三耦合传输线(12)的线宽相同。

8.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于所述第三矩形缝隙、第五矩形缝隙、第八矩形缝隙、第十矩形缝隙的宽度和长度相同;所述第四矩形缝隙、第六矩形缝隙、第七矩形缝隙、第九矩形缝隙的宽度和长度相同。

9.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于由第一输入端口(1)、第一耦合传输线(4)、第三耦合传输线(12)、第一输出端口(10)构成滤波交叉结通道一;

由第二输入端口(11)、第二耦合传输线(7)、第四耦合传输线(13)、第二输出端口(14)构成滤波交叉结通道二;

每个SIW圆形腔内直线型金属化通孔阵列微扰位于滤波交叉结通道二传输电场的最强处以及滤波交叉结通道一传输电场的零点处。

10.根据权利要求1所述的一种所有腔体均可共用的小型化SIW滤波交叉结,其特征在于:

利用SIW圆形腔的TE201模和TE102模分别构建滤波交叉结的两个通带;通过调节第一直线型金属化通孔阵列微扰(3)、第二直线型金属化通孔阵列微扰(6)、第三直线型金属化通孔阵列微扰(9)的长度c,控制滤波交叉结其中一个通带的中心频率;

通过调节第一耦合传输线(4)、第二耦合传输线(7)、第三耦合传输线(12)、第四耦合传输线(13)的宽度w2和w3,分别控制滤波交叉结两个通带的带宽;

通过调节第一矩形缝隙的长度l1和宽度d1,控制滤波交叉结的外部品质因数;

通过调节位于同一个SIW圆形腔的耦合传输线两侧缝隙的长度和宽度,控制滤波交叉结的耦合系数;

由第一输入端口(1)、第一耦合传输线(4)、第三耦合传输线(12)、第一输出端口(10)构成滤波交叉结通道一;

由第二输入端口(11)、第二耦合传输线(7)、第四耦合传输线(13)、第二输出端口(14)构成滤波交叉结通道二;

每个SIW圆形腔内直线型金属化通孔阵列微扰位于滤波交叉结通道二传输电场的最强处以及滤波交叉结通道一传输电场的零点处。