[实用新型]一种弧形微波带通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及人工表面等离激元型微波带通滤波器领域，特别涉及一种弧形微波带通滤波器。

背景技术

随着大数据时代的到来，移动通讯领域要求能制造出集成度更高的微波器件，然而随着微波电路尺寸的不断缩小，微波器件内部的电磁干扰噪声导致器件工作不稳定。人工表面等离激元型微波器件相比于普通的微带型微波器件，具有特殊的优势，例如，它能把微波局域在亚波长尺寸，从而具有更高灵敏度和更强的抗电磁干扰能力，因此，基于人工表面等离激元型滤波器件能很好满足下一代微波通信的要求。本实用新型专利设计了一种新型的人工等离激元型微波滤波器，该结构可以提高微波段电磁场的抗干扰能力。

实用新型内容

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种弧形微波带通滤波器，通过调节人工等离激元段的弧形曲线及气隙槽结构可以精确的调控滤波器的通带范围和阻带抑制特性，特别是滤波器的SSPPs波导结构紧凑，在保证滤波器的良好滤波特性的同时，实现了滤波器的小型化。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种弧形微波带通滤波器，由镶嵌于介质板1上的上下对称的 弧形微带结构组成，弧形微带结构中间形成中空条带9，弧形微带结构倍中空条带9分为上下对称的两部分，一部分为上下两半的弧形金属微带2，其电磁功能为实现地结构Ground段，第二部分为人工等离激元微带6，上部弧形金属微带2的弧形金属微带上沿3为一凸弧线，弧形金属微带下沿4为一凹弧线，弧形金属微带2宽度固定，人工等离激元微带6的弧形边沿8与弧形金属微带2的弧形金属微带下沿4贴合，其间为弧形间隙5，人工等离激元微带6与其对应的弧形金属微带2形成一个从中轴分开的半弧形轮廓，人工等离激元微带6纵向等距设有多个缝隙7。

进一步的，所述弧形微波带通滤波器弧形微带结构的上下两段弧线为弧形曲线方程分别满足x＝t*a,y＝sqr(1-t²)*b+c(0<t<1)；以及x＝t²*a’,y＝sqr(1-t³)*b’+c’(0<t<1)的弧线，其中a,a’分别为上下半段弧形的长轴半径，其取值为a：50～150mm，a’：40～140mm；b，b’则为上下半段弧形的短轴半径，其取值为b：5～15mm，b’：3～10mm；c，c’为位置系数，其取值为c：0～5mm，c’:0～5mm。

进一步的，所述人工等离激元微带6采用渐变槽深技术，其上半段弧形边沿8的弧形曲线采用x＝t²*L/2,y＝sqr(1-t³)*d-gap(0<t<1)曲线方程实现，下半段为直线，两者可共同形成渐变气隙凹槽来实现电磁场的阻抗与模式匹配，式中d为弧形曲线的短轴半径，其值取2～8mm的范围，gap为人工等离激元段与弧形微带间的缝隙，其取值为0.01～1.0mm。

进一步的，所述介质板1采用介电常数为2.65的基片，其输入阻抗为50欧姆。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

用本实用新型的结构，通过调节人工等离激元段的弧形曲线及气隙槽结构可以精确的调控滤波器的通带范围和阻带抑制特性，特别是滤波器的SSPPs波导结构紧凑，在保证滤波器的良好滤波特性的同时，实现了滤波器的小型化。

其间的电磁模式为SSPPs模式，采用的一种新型的弧形曲线加气隙槽结构，它能形成电磁波导，并能充分提高微波波段亚波长的束缚效应，使得SSPPs滤波器抗电磁干扰特性更为优异。

附图说明

图1为一种新型人工表面等离激元型微波滤波器。

图2为滤波器参数为表一所示时，微波滤波器的S参数特性曲线图。

图3滤波器工作于12GHz时其法向电场分布图。

图4滤波器工作于21.5GHz时其法向电场分布图。

其中：1为介质基片，2为弧形金属微带，3为弧形金属微带上沿，4为弧形金属微带下沿，5为弧形间隙，6为人工等离激元微带，7为缝隙，8为弧形边沿，9为中空条带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案做进一步详细描述：