阅读说明：本技术 一种梳状滤波器 (Comb filter ) 是由 张韶华 王胜福 李宏军 汪晓龙 王小维 刘帅 周伟 张梓福 于 2019-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种梳状滤波器,包括：第一屏蔽层,上设有第一通孔；中间支撑层,为框架结构,设置于所述第一屏蔽层上,中间支撑层的左端设有信号输入端口,中间支撑层的右端设有信号输出端口；第二屏蔽层,上设有第二通孔,设置于中间支撑层上,与第一屏蔽层和中间支撑层共同构成电磁屏蔽腔；至少两个馈电结构,设置在中间支撑层内,馈电结构从左向右依次排列形成梳状结构,馈电结构的第一端均与中间支撑层的前端相连,馈电结构的第二端均悬空；第一个馈电结构上设有信号输入凸台,信号输入凸台在信号输入端口中,最后一个馈电结构上设有信号输出凸台,信号输出凸台在信号输出端口中。本发明结构的滤波器能适用于太赫兹频段的使用。(The invention discloses a comb filter, comprising: the first shielding layer is provided with a first through hole; the middle supporting layer is of a frame structure and is arranged on the first shielding layer, a signal input port is arranged at the left end of the middle supporting layer, and a signal output port is arranged at the right end of the middle supporting layer; the second shielding layer is provided with a second through hole, is arranged on the middle supporting layer and forms an electromagnetic shielding cavity together with the first shielding layer and the middle supporting layer; the feed structures are arranged in the middle supporting layer, the feed structures are sequentially arranged from left to right to form a comb-shaped structure, the first ends of the feed structures are connected with the front end of the middle supporting layer, and the second ends of the feed structures are suspended; the first feed structure is provided with a signal input boss in the signal input port, and the last feed structure is provided with a signal output boss in the signal output port. The filter with the structure can be suitable for the use of a terahertz frequency band.)

一种梳状滤波器

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种梳状滤波器。

背景技术

太赫兹波(THz)包含了频率为0.1到10THz的电磁波，其波长范围为30μm～3mm，处于电磁波的毫米波波段的高频和低频率的远红外光谱边缘，广泛应用于通信、雷达、电子对抗、电磁武器、天文、医学成像、无损检测、安全检查等领域。而实际应用中，太赫兹系统需要滤除不需要频率范围外的电磁噪声，提高抗干扰能力，需要使用滤波器。

目前常用的是微带线平面形式滤波器，微带滤波器的应用范围不广，扩展性不强，目前也主要集中在低频的系统中，且对信号的损耗大，难于系统集成，制约了系统的发展。所以急需开发出适合高频微波段尤其是太赫兹频段的高性能滤波器产品。

发明内容

本发明实施例提供了一种梳状滤波器，旨在解决目前的滤波器不能适用于太赫兹频段使用需求的问题。

本发明实施例提供了一种梳状滤波器，包括：

第一屏蔽层，上设有第一通孔；

中间支撑层，为框架结构，设置于所述第一屏蔽层上，所述中间支撑层的左端设有信号输入端口，所述中间支撑层的右端设有信号输出端口；

第二屏蔽层，上设有第二通孔，设置于所述中间支撑层上，与所述第一屏蔽层和所述中间支撑层共同构成电磁屏蔽腔；

至少两个馈电结构，设置在所述中间支撑层内，所述馈电结构从左向右依次排列形成梳状结构，所述馈电结构的第一端均与所述中间支撑层的前端相连，所述馈电结构的第二端均悬空；第一个馈电结构上设有信号输入凸台，所述信号输入凸台在所述信号输入端口中，最后一个馈电结构上设有信号输出凸台，所述信号输出凸台在所述信号输出端口中。

在本申请的实施例中，所述中间支撑层包括：

第一支撑层，为框架结构，设置于所述第一屏蔽层上；

第二支撑层，设置于所述第一支撑层上，与所述第一支撑层的框架结构相同，所述第二支撑层的框架结构的左端设有所述信号输入端口，所述第二支撑层的框架结构的右端设有所述信号输入端口，其中，所述馈电结构设置于所述第二支撑层内，所述第二支撑层的内侧面与所述馈电结构的第一端相连；

第三支撑层，与所述第一支撑层的框架结构相同，设置于所述第二支撑层上。

在本申请的实施例中，还包括：

第一支撑板，设置在所述第一支撑层和所述第二支撑层之间，且在所述馈电结构下方，对所述馈电结构起支撑作用；

第二支撑板，设置在所述第一支撑层和所述第二支撑层之间，设置在所述信号输入凸台的下方，分别对所述信号输入凸台起支撑作用；

第三支撑板，设置在所述第一支撑层和所述第二支撑层之间，设置在所述信号输出凸台的下方，分别对所述信号输出凸台起支撑作用。

在本申请的实施例中，所述第一支撑层设置第一支撑板的位置设有第一凹型槽；所述第二支撑层设置第一支撑板的位置设有第二凹型槽；所述第一凹型槽和所述第二凹型槽形成容纳所述第一支撑板的容纳空间。

在本申请的实施例中，所述第一支撑层设置第二支撑板的位置设有第一凹型槽；所述第二支撑层设置第二支撑板的位置设有第二凹型槽；所述第一凹型槽和所述第二凹型槽形成容纳所述第二支撑板的容纳空间。

在本申请的实施例中，所述第一支撑板与所述馈电结构垂直设置。

在本申请的实施例中，所述第一屏蔽层为第一方形结构；

所述第二支撑层为与所述第一屏蔽层结构相同的第一方形框架结构，其中，所述信号输入端口设置在所述第一方形框架结构的左端，且与所述第一方形框架结构相通，所述信号输入端口为左端开口的左框体，所述信号输入凸台从所述第一方形框架结构中延伸至所述信号输入端口中，所述信号输出端口设置在所述第一方形框架结构的右端，且与第一方形框架结构相通，所述信号输出端口为右端开口的右框体，所述信号输出凸台从所述方形框架结构中延伸至所述信号输出端口中；

所述第三支撑层为与所述第一屏蔽层结构相同的第二方形框架结构，所述第二方形框架结构的左端设有第一开口，所述第一开口的位置为所述信号输入凸台的上方位置，所述第二方形框架结构的右端设有第二开口，所述第二开口的位置所述信号输出凸台的上方位置；

所述第一支撑层为与所述第二支撑层结构相同的框架结构；

所述第二屏蔽层为与所述第一屏蔽层结构相同的第二方形结构，所述第二方形结构的左端设有与所述第二方形结构相连的左框体，所述与所述第二方形结构相连的左框体的左端开口，所述第二方形结构的右端设有与所述第二方形结构相连的右框体，所述与所述第二方形结构相连的右框体的右端开口。

在本申请的实施例中，所述第一屏蔽层、所述中间支撑层和所述第二屏蔽层均为铜材质。

本发明第一屏蔽层、中间支撑层和第二屏蔽层共同构成电磁屏蔽腔，并在中间支撑层中设有馈电结构，馈电结构交错排布形成梳状结构，本发明结构的滤波器能适用于太赫兹频段的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例提供的梳状滤波器的每层的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例提供的梳状滤波器的整体结构示意图；

图3为本发明的一个实施例提供的馈电结构的结构示意图；

图4为本发明的一个实施例提供的第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板的结构示意图；

图5为本发明的一个实施例提供的第二支撑板的结构示意图。

其中：1、第一屏蔽层；2、第二屏蔽层；3、第一支撑层；4、第二支撑层；5、第三支撑层；6、馈电结构；7、信号输入凸台；8、信号输出凸台；9、第一通孔；10、第一支撑板；11、第二支撑板；12、第三支撑板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细地描述：

图1-5示出了本发明一实施例所提供的一种梳状滤波器，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图1-3所示，本发明实施例所提供的一种梳状滤波器，包括：

第一屏蔽层1，上设有第一通孔9；

中间支撑层，为框架结构，设置于所述第一屏蔽层1上，所述中间支撑层的左端设有信号输入端口，所述中间支撑层的右端设有信号输出端口；

第二屏蔽层2，上设有第二通孔，设置于所述中间支撑层上，与所述第一屏蔽层1和所述中间支撑层共同构成电磁屏蔽腔；

至少两个馈电结构6，设置在所述中间支撑层内，所述馈电结构6从左向右依次排列形成梳状结构，所述馈电结构6的第一端均与所述中间支撑层的前端相连，所述馈电结构6的第二端均悬空；第一个馈电结构6上设有信号输入凸台7，所述信号输入凸台7在所述信号输入端口中，最后一个馈电结构6上设有信号输出凸台8，所述信号输出凸台8在所述信号输出端口中。

在本实施例中，馈电结构6的长度为所需频率的λ0/4波长，厚度为100μm，宽度根据电性能和体积折中考虑，一般取(100-600μm)较为合适。

在本实施例中，馈电结构6的第一端与所述中间支撑层的前端相连，形成短路结构，馈电结构6的第二端悬空形成开路结构。

在本实施例中，相邻的两个馈电结构6之间有一定的距离，用于控制滤波器耦合的大小，可以根据所需产品的具体性能对其间距进行调整。

在本实施例中，相邻的两个第一通孔9之间的距离为800微米。相邻的两个第二通孔之间的距离为800微米。第一通孔9和第二通孔的作用是将光刻胶全部排出。

本发明第一屏蔽层、中间支撑层和第二屏蔽层共同构成电磁屏蔽腔，并在中间支撑层中设有馈电结构，馈电结构交错排布形成梳状结构，本发明结构的滤波器能适用于太赫兹频段的使用，本发明的结构还能与微波系统集成，在制作时能与太赫兹系统一体制作，不用分两次制作。

在本发明的实施例中，信号输入凸台7和信号输出凸台8的大小均为1000*200*100mm，实现与外界的互联。

在本发明的实施例中，馈电结构6为铜材质。

如图1所示，在本发明的实施例中，所述中间支撑层包括：

第一支撑层3，为框架结构，设置于所述第一屏蔽层1上；

第二支撑层4，设置于所述第一支撑层3上，与所述第一支撑层3的框架结构相同，所述第二支撑层4的框架结构的左端设有所述信号输入端口，所述第二支撑层4的框架结构的右端设有所述信号输入端口，其中，所述馈电结构6设置于所述第二支撑层4内，所述第二支撑层4的内侧面与所述馈电结构6的第一端相连；

第三支撑层5，与所述第一支撑层3的框架结构相同，设置于所述第二支撑层4上。

在本发明的实施例中，第一支撑层3、第二支撑层4、第三支撑层5、第一屏蔽层1和第二屏蔽层2的厚度均为100微米。

第一屏蔽层1和第二屏蔽层2起到信号屏蔽的作用。第一支撑层3和第三支撑层5在整个滤波器的边沿，起到力学支撑和电磁屏蔽的作用。第二支撑层4为信号传输层。

如图4-5所示，在本发明的实施例中，还包括：

第一支撑板10，设置在所述第一支撑层3和所述第二支撑层4之间，且在所述馈电结构6下方，对所述馈电结构6起支撑作用；

第二支撑板11，设置在所述第一支撑层3和所述第二支撑层4之间，设置在所述信号输入凸台7的下方，分别对所述信号输入凸台7起支撑作用；

第三支撑板12，设置在所述第一支撑层3和所述第二支撑层4之间，设置在所述信号输出凸台8的下方，分别对所述信号输出凸台8起支撑作用。

在本实施例中，第一支撑板10可以是一个，用于支撑馈电结构6，可以设置在馈电结构6的中间部分或馈电结构6的悬空一端，与馈电结构6垂直。

在本实施例中，第一支撑板10可以是两个，一个设置在馈电结构6的第一端和，一个设置在馈电结构6的第二端，两个第一支撑板10都均用于支撑馈电结构6，且两个第一支撑板10与馈电结构6垂直。

在本实施例中，第二支撑板11和第三支撑板12的厚度30μm，长度560μm，宽度200μm。

在本实施例中，第一支撑板10、第二支撑板11和第三支撑板12均为低介电常数的非金属，不会对馈电结构6造成短路。

在本发明的实施例中，所述第一支撑层3设置第一支撑板10的位置设有第一凹型槽；所述第二支撑层4设置第一支撑板10的位置设有第二凹型槽；所述第一凹型槽和所述第二凹型槽形成容纳所述第一支撑板10的容纳空间。

在本发明的实施例中，所述第一支撑层3设置第二支撑板11的位置设有第一凹型槽；所述第二支撑层4设置第二支撑板11的位置设有第二凹型槽；所述第一凹型槽和所述第二凹型槽形成容纳所述第二支撑板11的容纳空间。

在本发明的实施例中，所述第一支撑板10与所述馈电结构6垂直设置。

如图1-2所示，在本发明的实施例中，所述第一屏蔽层1为第一方形结构；

所述第二支撑层4为与所述第一屏蔽层1结构相同的第一方形框架结构，其中，所述信号输入端口设置在所述第一方形框架结构的左端，且与所述第一方形框架结构相通，所述信号输入端口为左端开口的左框体，所述信号输入凸台7从所述第一方形框架结构中延伸至所述信号输入端口中，所述信号输出端口设置在所述第一方形框架结构的右端，且与第一方形框架结构相通，所述信号输出端口为右端开口的右框体，所述信号输出凸台8从所述方形框架结构中延伸至所述信号输出端口中；

所述第三支撑层5为与所述第一屏蔽层1结构相同的第二方形框架结构，所述第二方形框架结构的左端设有第一开口，所述第一开口的位置为所述信号输入凸台7的上方位置，所述第二方形框架结构的右端设有第二开口，所述第二开口的位置所述信号输出凸台8的上方位置；

所述第一支撑层3为与所述第二支撑层4结构相同的框架结构；

所述第二屏蔽层2为与所述第一屏蔽层1结构相同的第二方形结构，所述第二方形结构的左端设有与所述第二方形结构相连的左框体，所述与所述第二方形结构相连的左框体的左端开口，所述第二方形结构的右端设有与所述第二方形结构相连的右框体，所述与所述第二方形结构相连的右框体的右端开口。

在本发明的实施例中，所述第一屏蔽层1、所述中间支撑层和所述第二屏蔽层2均为铜材质。

在本发明的实施例中，第一屏蔽层1的边沿还设有贯穿第一屏蔽层1上表面和第一屏蔽层1下表面的第一凹槽，第一凹槽用于排出光刻胶。

第二屏蔽层2上的边沿还设有贯穿第二屏蔽层2上表面和第二屏蔽层2下表面的第二凹槽，第二凹槽在第一凹槽上。

第一支撑层3的前端和后端设有贯穿第一支撑层3上表面和第一支撑层3下表面的第三凹槽，第三凹槽在第一凹槽上。

第三支撑层5的前端和后端设有贯穿第三支撑层5上表面和第三支撑层5下表面的第四凹槽，第四凹槽在第一凹槽上。

具体的馈电结构的制备过程包括：

在晶圆载体上涂覆光刻胶，并经过光刻和显影。

在经过光刻和显影的晶圆载体上，制作电镀铜导体层；

将铜导体层和光刻胶平坦化处理；

重复上述步骤，制作微同轴接地导体；

微同轴内导体支撑介质制作；

重复光刻、电镀及平坦化，形成完整的立体微同轴传输线导体结构。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。