本发明属于滤波器领域，具体涉及一种加载缺陷地结构的宽阻带超宽带半模基片集成波导带通滤波器。
背景技术：
1、随着现代无线通信技术的迅猛发展，无源滤波器作为通信系统中不可或缺的重要组成部分，面临宽频带、高选择性、低插损、小型化等诸多挑战。传统滤波器的主要实现形式有集总元件和传输线型，而传输线型滤波器的基本结构有波导、同轴线、微带线和带状线等。同轴线型的无源滤波器具有电磁屏蔽性能好、损耗低和尺寸小等优点，但工作频率较高时会由于物理尺寸太小带来加工上的困难。波导型滤波器具有损耗低、品质因数高和功率容量大的优点，但其最大的缺点是尺寸较大，不利于系统的小型化和集成化。平面电路中最常用的微带滤波器具有尺寸小、易加工、易于和其它电路元件集成等优点，但是微带线属于半开放结构，辐射损耗较大。
2、基片集成波导（substrate integrated waveguide, siw）是近年来提出且得到广泛应用的一种平面波导结构，它继承了波导损耗低、品质因素高和功率容量大等优点，还能够实现平面化电路设计，易于在系统中和其他器件集成。在5g通信系统中，基片集成波导技术可以应用于滤波器，多功能器件，振荡器，天线，互联传输结构等关键器件的设计，然而，在微波频段特别是在sub 6g以及10ghz以下频段，基片集成波导与传统的微带传输线相比具有非常大的尺寸。同时由于基片集成波导类似空腔的天然特性，存在高次模产生的谐波通带更接近主模通带，且在上阻带更密集，使得目前基片集成波导宽阻带滤波器的阻带延伸一直受限，极大地限制了它的应用范围。
3、目前实现基片集成波导宽阻带滤波器的方法主要有级联低通滤波器、引入传输零点、谐波交错和推远、最小化高次模耦合，但是这些设计或多或少存在各自的不足，如电路尺寸过大、增加了额外的插入损耗、设计过于复杂等。因此，对于基片集成波导带通滤波器来说，在保持紧凑尺寸的基础上实现宽阻带性能仍具有挑战性。
技术实现思路
1、本发明鉴于上述现有技术中的缺陷，提供了一种加载缺陷地结构的半模基片集成波导带通滤波器，以在工作频带内实现超宽带特性，同时实现宽阻带和低插损特性。半模基片集成波导（hmsiw）继承了基片集成波导的高通传输特性，但是它的横向尺寸只有siw的一半左右，具有小型化的特点。在此基础上，通过加载具有低通传输特性的周期性dgs结构，可以实现超宽带滤波器的设计。同时，在金属地上刻蚀多个开口方形环结构，为频率响应引入新的传输零点，以提高滤波器的选择性，改善带外抑制，实现宽阻带特性。这种将缺陷地结构和半模基片集成波导结构相结合，实现了宽阻带和超宽带特性的hmsiw带通滤波器，整体可通过pcb工艺加工实现，易于与有源电路系统集成。
2、本发明的一种加载缺陷地结构的宽阻带超宽带半模基片集成波导带通滤波器，依次包括半模基片集成波导结构、输入微带线、输出微带线；所述半模基片集成波导结构包括从上至下依次叠放的第一金属面、介质基板、第二金属面，以及贯穿介质基板的一排金属化通孔；
3、所述第一金属面的长度向一侧紧贴所述介质基板的长度向一侧，长度向另一侧与所述介质基板的长度向另一侧存在间距，并将长度向的另一侧面作为第一金属面的开放边；所述第一金属面的宽度向两侧分别接输入微带线、输出微带线；
4、所述第一金属面上设有两个关于介质基板宽度向轴线呈轴对称设置的第一缺陷地单元组件；所述第一缺陷地单元组件包括多个第一缺陷地单元；所述第一缺陷地单元位于所述第一金属面的开放边，其包括双半环形槽、以及位于所述双半环形槽内的多个缝隙窗口；
5、所述金属化通孔用于连接第一金属面、第二金属面，其位于所述第一金属面开放边的对边；
6、所述第二金属面上设有两个关于介质基板宽度向轴线呈轴对称设置的第二缺陷地单元组件；所述第二缺陷地单元组件包括多个第二缺陷地单元；所述第二缺陷地单元采用开口方形环，其开口朝向远离另一个第二缺陷地单元组件的方向；
7、作为优选，所述双半环形槽包括两个关于介质基板宽度向直线呈轴对称设置的l形槽；每个l形槽的一端位于所述第一金属面的开放边，另一端指向另一个l形槽并在两个l形槽间形成一个开口；
8、作为优选，多个缝隙窗口平行设置，且相邻缝隙窗口存在距离；
9、作为优选，所述缝隙窗口与所述第一金属面的开放边平行；
10、作为优选，所述缝隙窗口的中心位于所述双半环形槽的对称轴上；
11、作为优选，两个第一缺陷地单元组件间存在距离，同一个第一缺陷地单元组件内相邻第一缺陷地单元间存在距离；
12、作为优选，同一个第一缺陷地单元组件内相邻第一缺陷地单元间距离不相等；
13、作为优选，两个第二缺陷地单元组件间存在距离，同一个第二缺陷地单元组件内相邻第二缺陷地单元间存在距离；
14、作为优选，同一个第二缺陷地单元组件内相邻第二缺陷地单元间距离不相等；
15、作为优选，两个第二缺陷地单元组件在所述第一金属面上的投影位于金属化通孔与第一缺陷地单元组件间，且与两者均存在距离。
16、作为优选，所述第一金属面的宽度向两侧与输入微带线、输出微带线间还设有hmsiw-微带线转换结构；
17、作为优选，所述第一缺陷地单元与第二缺陷地单元的个数相同。
18、本发明具有以下优点：
19、（1） 该滤波器采用半模基片集成波导技术设计,相对于传统矩形波导和传输线结构的滤波器,其具有损耗低、品质因数高和易于集成等优点。而半模基片集成波导与传统的基片集成波导相比,在保持了基片集成波导传输特性的同时,尺寸减小了一半,结构更为紧凑,集成度更高。
20、（2） 该滤波器采用半模基片集成波导加载缺陷地结构，使得滤波器尺寸小，结构紧凑，设计简单，成本低，可适用于多种移动通信系统。
21、（3） 该滤波器采用锥形hmsiw-微带线转换结构连接输入输出馈线与hmsiw结构，有效匹配了hmsiw的等效阻抗和微带线的特性阻抗，更好实现滤波器的超宽带特性。
22、（4） 该滤波器通过优化多个双半环形缺陷地结构之间的距离，可以进一步降低带内回波损耗，实现更好的通带性能，同时进一步增强抑制带外谐波的能力。
23、（5） 该滤波器通过优化多个开口方形环缺陷地结构的开口大小以及间距，有效抑制了高频带外谐波，极大地展宽了滤波器的阻带带宽，实现宽阻带特性。
1.一种加载缺陷地结构的宽阻带超宽带半模基片集成波导带通滤波器，其特征在于，包括半模基片集成波导结构(1)、输入微带线(2)、输出微带线(3)；所述半模基片集成波导结构(1)包括从上至下依次叠放的第一金属面(11)、介质基板(12)、第二金属面(13)，以及贯穿所述介质基板(12)的一排金属化通孔(14)；
2.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，所述双半环形槽(1111)包括两个关于介质基板(12)宽度向直线呈轴对称设置的l形槽(11111)；所述l形槽(11111)的一端位于所述第一金属面(11)的开放边，另一端指向另一个l形槽(11111)并在两个l形槽(11111)间形成一个开口(11112)。
3.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，多个缝隙窗口(1112)平行设置，且相邻缝隙窗口(1112)存在距离；所述缝隙窗口(1112)与所述第一金属面(11)的开放边平行；所述缝隙窗口(1112)的中心位于所述双半环形槽(1111)的对称轴上。
4.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，两个第一缺陷地单元组件间存在距离，同一个第一缺陷地单元组件内相邻第一缺陷地单元(111)间存在距离。
5.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，同一个第一缺陷地单元组件内相邻第一缺陷地单元(111)间距离不相等。
6.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，两个第二缺陷地单元组件间存在距离，同一个第二缺陷地单元组件内相邻第二缺陷地单元(131)间存在距离。
7.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，同一个第二缺陷地单元组件内，相邻第二缺陷地单元(131)间距离不相等，各第二缺陷地单元(131)的开口大小不同。
8.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，两个第二缺陷地单元组件在所述第一金属面(11)上的投影位于金属化通孔(14)与第一缺陷地单元组件间，且与两者均存在距离。
9.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，所述第一金属面(11)的宽度向两侧与输入微带线(2)、输出微带线(3)间还设有hmsiw-微带线转换结构(4)。
10.根据权利要求1所述滤波器，其特征在于，所述第一缺陷地单元(111)与第二缺陷地单元(131)的个数相同。
