1 导言
基片集成波导技能是一种低成本高功能微波毫米波新技能。根据基片集成波导现已完成多种滤波器，其间根据圆腔和椭圆腔体的双模基片集成波导滤波器出现非对称的滤波特性，能够以较少的腔体完成高阶过渡特性。本文将使用根据圆腔和椭圆腔体的基片集成波导滤波器的互补特性完成具有椭圆滤波特性的滤波器。
2 圆腔和椭圆腔体的基片集成波导滤波器的互补特性阐明
根据双模圆腔和椭圆腔的双模滤波器结构示意图及其滤波特性别离如图1和图2所示。这两种双模滤波器别离在上、下边带有一个零点，而且在上、下边带有峻峭的过渡特性，而它们的另一个边带的选择性比较差。可是因为两者的特性正好互补，彼此组合能够构成一些有特别的呼应特性的元件。具有双方峻峭过渡特性的双模滤波器正是以这种组合办法构成的。
图1 圆腔双模滤波器
图2 椭圆腔体双模滤波器
3 双模椭圆滤波器
一个两腔的双模椭圆滤波器结构如图3所示，它是由一个椭圆腔和一个圆腔构成，规划时两腔的规划在相同的通带上，但使用了椭圆腔构成的峻峭下边带和圆腔的峻峭的上边带,并使零点别离坐落滤波器的上下边带处以构成椭圆滤波特性。
图3 两腔双模椭圆滤波器
滤波器的规划使用了之前的的研究成果。可是因为双模滤波器腔体间的耦合极易影响到双模滤波器的一些特征，如零点的方位、过渡带的斜率等，所以有必要使用全波仿真软件进行优化，以取得最优功能。所得优化参数如下：
椭圆腔（半）长轴 R1＝5.06mm
椭圆腔（半）短轴 R2＝4.28mm
圆腔半径 R3＝4.70mm
耦合端口宽度
W1＝4.04mm,
W2＝3.63mm（长度2.2mm）,
W1＝3.53mm
基片集成波导宽度 W1＝5.80mm
其它重要的参数还有：基片厚度0.5mm, 介电常数2.2, 金属化孔直径0.5mm。
基片集成波导到50Ω微带的过渡按惯例办法规划即可。
4 测验成果与评论
滤波器制造在Rogers 5880 基片上，厚度0.5mm，介质相对介电常数2.2。实物图见图4，测验成果如图5所示，曲线中包括了夹具的损耗在内。
图4 两腔双模椭圆滤波器
图5 两腔双模椭圆滤波器的测验成果
测验所得滤波器的特性如下：
-3dB通带：25.79-26.91GHz
带宽BW 1.12GHz（或4.25%相对带宽）
-30dB 通带 25.38-27.33GHz、
插入损耗：1.99dB （已扣除了夹具损耗0.7dB）
因为在接近通带的当地引入了一个零点，它的边带过渡特性极陡。这一特性即规范的椭圆滤波特性。
滤波特性曲线的阻带中接近边带处的两个峰较高，带外阻带衰减的衰减量不太大，首要是因为圆腔或椭圆腔滤波器具有非对称特性，两个峰值处的衰减首要由一个腔体供给。这也提醒了改进阻带衰减的可采用的办法：当腔数添加时，阻带衰减目标改进得很快。图6和图7显现了一个三腔滤波器的结构和滤波特性。滤波器由两个椭圆腔和一个圆腔构成，制造在Arlon Diclad880 基片上，这种基片与Rogers 5880基片标称特性相同。厚度仍是0.5mm。测验成果包括夹具的损耗。
这一滤波器仅添加了一个圆腔，但阻带衰减却大幅添加到了56dB(下边带峰值处)和42dB(上边带峰值处)。其选择性与6阶Cheybyshev滤波器适当。
因而这种新的滤波器具有十分优异的滤波特性。
图6 三腔双模滤波器
图7 三腔双模滤波器的测验成果
3 定论
使用圆形和椭圆形基片集成波导腔体别离在上下边带具有的峻峭过渡特性，经过级联圆形和椭圆形腔体成功构成一类新式滤波器。其间的两腔滤波器完成了具有椭圆滤波特性的基片集成波导滤波器。滤波器的3dB通带为25.79-26.91GHz（4.3%相对带宽），插入损耗：1.99dB。而三腔滤波器在26GHz 邻近能够得到超越56dB的阻带衰减。这种新式滤波具有杰出的选择性和极低的插入损耗。
