[发明专利]一种加载高阻线的四模谐振器

说明书

该发明公开了一种加载高阻线的四模谐振器，涉及微波无源器件领域。该谐振器是由一个双模谐振器与两条对称分布的连接传输线的高阻抗线构成，其中，双模谐振器是一种折叠的半波长谐振器，其金属贴片的两臂向内折叠，在贴片底部中心位置处有一个过孔，而两条高阻抗线则对称的附加在双模谐振器的两侧，并与传输线相连接。上述所有结构均印刷在介质基板的正面，基板的背面则完全被金属覆盖。该谐振器克服了现有的超宽带陷波器件实现多个陷波阻带需要多个谐振器、频率选择性和陷波带宽等性能需要改进以及谐振结构难以适用或移植到其他辐射单元不同的UWB系统等不足。

技术领域

本发明涉及微波无源器件领域，具体地说，是涉及一种基于半波长的双模谐振器。

背景技术

超宽带(UWB)无线通信系统已经引起了人们的广泛关注。而超宽带天线和滤波器作为超宽带无线通信系统的关键器件，对超宽带无线通信系统具有至关重要的作用。但目前在超宽带天线实际应用中仍然存在一些问题，其中之一就是一些现有的无线通信系统已经占用了某些UWB范围的频带，例如WiMAX(3.3～3.8GHz)、IEEE 802.11a(5.15～5.35GHz&5.725～5.825GHz)或X波段卫星通讯服务(7.25～8.395GHz)等，因此UWB系统为了消除这些无线系统对其自身的影响，就需要具有陷波特性的UWB微波无源器件，例如天线，滤波器等。

上述问题目前已有一些解决方案。比如在天线的辐射体上蚀刻出槽结构[见J.Kim,C.S.Cho,and J.W.Lee,“5.2GHz notched ultra-wideband antenna using slot-type SRR,”Electronics.Letters,vol.42,no.6,pp.315-316,Mar.2006.]，在馈线上蚀刻出缝隙结构[见Y.H.Zhao,J.P.Xu,and K.Yin,“Dual band-notched ultra-widebandmicrostrip antenna using asymmetrical spurlines,”Electronics.Letters,vol.44,no.18,pp.1051-U8,Aug.2008]或者在天线结构中加入一个调谐金属短柱的结构[见C.Pan,J.Duan,W.Tu,and J.Jan,“Band-notched ultra-wideband planar monopole antennausing shunt open-circuited stub,”Microwave and Optical Technology Letters,vol.53,no.7,pp.1535-1537,Jul.2011.]都可以实现天线的带阻特性，然而在这些结构中，若要产生多个陷波就需要使用多个谐振结构，这样无疑会增加无线系统的复杂性。虽然多模谐振器现在也已经被人们用于多陷波特性天线[见Y.Sung,“Triple band-notched UWBplanar monopole antenna using a modified H-shaped resonator,”IEEETransactions on Antennas and Propagation,vol.61,no.2,pp.953-957,Feb.2013；H.Liu and Z.Xu,“Design of UWB monopole antenna with dual notched bands usingone modified electromagnetic-band gap structure,”The Scientific WorldJournal,vol.2013,pp.917965,2013；K.D.Xu,Y.Zhang,R.J.Spiegel,Y.Fan,W.T.Joines,and Q.H.Liu,“Design of a stub-loaded ring-resonator slot for antennaapplications,”IEEE Transactions on Antennas and Propagation,vol.63,no.2,pp.517-524,Feb.2015.]，但这些使用多模谐振器的陷波天线，其频率选择性和陷波带宽等性能却仍然有很多的改进空间。更重要的是，由于这些谐振结构都是对天线辐射单元的结构进行改变，因此很难适用或移植到其他UWB系统中其他不同的辐射结构上去。