技术摘要：
本发明实施例提供了一种基于印制脊间隙波导的滤波器，其特征在于，包括：接地层113、介质基板114、空气层板115和金属平行板116；其中：介质基板114包括滤波器微带线结构117和蘑菇床阵列118，蘑菇床阵列118包括多个金属单元121，介质基板114位于接地层113和空气层板115  全部
背景技术：
毫米波无线通信技术是微波无线通信技术向更高频段的延伸，近年来毫米波无线 通信技术得到广泛关注与重视的主要原因包括：毫米波对应的频谱资源丰富且毫米波自身 的传输特性良好。毫米波通信技术已经成为许多新兴技术的发展需要。例如在2019年世界 无限电通信大会对于第五代移动通信技术(5th  generation  mobile  networks，5G)系统新 设立了1.13议题，在6GHz以上寻找可用频段，研究的频率范围为24.25-86GHz。面对第五代 移动通信技术(5th  generation  mobile  networks，5G)系统的新要求，急需研究设计与之 相匹配毫米波器件。 滤波器作为射频(Radio  Frequency，RF)无线通信系统的重要组成部分，具备对信 号频率的分割和提取的功能，其性能的优劣直接决定着整个通信系统的通信质量。传统的 微带滤波器通过输入端口直接连接介质基板上的微带线结构，再由微带线结构连接输出端 口，使得电流在微带线中传输，实现滤波功能。但当对高频电磁波进行滤波时，微带线结构 中的电流较高，即介质基板中的电流较高，而当介质基板中的电流较高时，会产生较高的传 输损耗，使得传统的微带滤波器的插入损耗较高。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种基于印制脊间隙波导的滤波器，以减少滤波器 的插入损耗。具体技术方案如下： 一种基于印制脊间隙波导的滤波器，包括：接地层113、介质基板114、空气层板115 和金属平行板116；其中： 所述介质基板包括滤波器微带线结构117和蘑菇床阵列118，所述蘑菇床阵列118 包括多个金属单元121，每个金属单元121包括一个金属贴片和位于金属贴片下方与金属贴 片相连的金属通孔130，所述金属单元121包括的金属通孔130与所述接地层113相连，所述 介质基板114位于所述接地层113和所述空气层板115之间； 所述接地层113包括输入端口111和输出端口112，所述输入端口111通过穿过所述 介质基板114的馈电导体与金属平行板116相连，所述输出端口112通过穿过所述介质基板 114的馈电导体与金属平行板116相连； 所述空气层板115为具有预设形状通孔的基板，所述空气层板115位于所述金属平 行板116和所述介质基板114之间； 所述蘑菇床阵列118与所述金属平行板116之间的介质为空气，所述蘑菇床阵列 118与所述金属平行板116之间的距离小于待过滤电磁波的四分之一波长。 可选的，所述蘑菇床阵列118位于所述滤波器微带线结构117的周围，所述蘑菇床 3 CN 111600103 A 说　明　书 2/7 页 阵列118包括的相邻的每两个金属单元121之间距离相同。 可选的，所述滤波器微带线结构117包括：同轴到脊线过渡线、开路耦合线和阶梯 阻抗开路枝节，所述同轴到脊线过渡线与所述开路耦合线相连，所述开路耦合线与所述阶 梯阻抗开路枝节相连。 可选的，所述同轴到脊线过渡线包括第一微带馈电线124和第二微带馈电线125， 所述开路耦合线包括第一开路耦合线1261和第二开路耦合线1262，所述第一微带馈电线 124与所述第一开路耦合线1261相连，所述第二微带馈电线125与所述第二开路耦合线1262 相连。 可选的，所述第一微带馈电线124和第二微带馈电线125包括与接地层113相连的 金属通孔131。 可选的，所述第一微带馈电线124包括的相邻的两个金属通孔131之间的距离与所 述蘑菇床阵列118包括的相邻的两个金属单元121之间距离相同，所述第二微带馈电线125 包括的相邻的两个金属通孔131之间的距离与所述蘑菇床阵列115包括的相邻的两个金属 单元121之间距离相同。 可选的，所述阶梯阻抗开路枝节包括第一子枝节127、第二子枝节128和第三子枝 节129，所述第一子枝节127与所述第一开路耦合线1261以及所述第二开路耦合线1262相 连。 可选的，所述第一子枝节127与所述第二子枝节128的阻抗不同，所述第二子枝节 128和所述第三子枝节129的阻抗相同。 可选的，所述第二子枝节128和所述第三子枝节129所在直线与所述开路耦合线所 在直线平行。 可选的，所述第一子枝节127包括与接地层113相连的金属通孔131。 本发明实施例至少具备以下有益效果：由于蘑菇床阵列与平行金属板之间的介质 为空气，且蘑菇床阵列与平行金属板之间的距离小于待过滤电磁波的四分之一波长，使得 蘑菇床阵列与平行金属板形成电磁带隙结构，所以阻碍电磁波在蘑菇床阵列以及平行金属 板之间传输。且输入端口连接了平行金属板，滤波器微带线结构未连接输入端口，使得平行 金属板辐射的电磁波可以在滤波器微带线结构与平行金属板之间的空气中传输。由于电磁 波在空气中传输，而不需要在介质基板中传输，所以本发明实施例减少了滤波时的传输损 耗，减少了滤波器的插入损耗。 当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优 点。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例提供的一种滤波器的结构示意图； 图2为本发明实施例提供的一种介质基板的结构示意图； 4 CN 111600103 A 说　明　书 3/7 页 图3为本发明实施例提供的一种同轴到脊线过渡线的结构示意图； 图4为本发明实施例提供的一种金属单元的结构示意图； 图5为本发明实施例提供的一种滤波器的等效电路图； 图6为本发明实施例提供的一种滤波器的S参数仿真结果示意图。