[发明专利]一种具有双频段工作特性的方槽结构微波滤波器

说明书

本发明公开了一种具有双频段工作特性的方槽结构微波滤波器。包括介质板，介质板一表面上设有金属微带，另一表面设有金属地；所述金属微带的结构为：金属微带的中部设有人工表面等离激元段，人工表面等离激元段的两端分别经过渡段与微带波导段连接；所述的人工表面等离激元段和过渡段上沿金属微带的长度方向分布有镂空的方槽，相邻两方槽间经镂空的方带连接；处于过渡段的方槽的上、下边缘均为沿过渡段向微带波导段方向渐变收敛的曲线。本发明低传输损耗、反射特性小、带外抑制性能优，抗电磁干扰能力强，适应于高频集成电路的特点。

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别是一种具有双频段工作特性的方槽结构微波滤波器。

背景技术

当今大数据时代，随着信息的需求量成爆炸式的增长，移动通讯领域要求能制造出集成度更高的微波器件，然而随着高频集成电路尺寸的不断缩小，技术上出现了一系列问题，例如当微波器件的尺寸小到一定的程度，器件的电磁干扰噪声，RC延迟等达到极限导致器件工作不稳定，因此现有的微波器件已不能适应当今大规模微波集成电路的发展。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有双频段工作特性的方槽结构微波滤波器。本发明低传输损耗、反射特性小、带外抑制性能优越，抗电磁干扰能力强，适应于高频集成电路的特点。本发明还能利用周期性方槽形成的两种不同的本征模式，使得滤波器工作于两种不同的频段，实现滤波器的一功多能。

本发明的技术方案：一种具有双频段工作特性的方槽结构微波滤波器，包括介质板，介质板一表面上设有金属微带，另一表面设有金属地；所述金属微带的结构为：金属微带的中部设有人工表面等离激元段，人工表面等离激元段的两端分别经过渡段与微带波导段连接；所述的人工表面等离激元段和过渡段上沿金属微带的长度方向分布有镂空的方槽，相邻两方槽间经镂空的方带连接；处于过渡段的方槽的上、下边缘均为沿过渡段向微带波导段方向渐变收敛的曲线。

前述的具有双频段工作特性的方槽结构微波滤波器中，所述的曲线为满足方程X＝L₁+L₂*t³,Y＝h*(exp(b*t-1)/(expb-1))的曲线；其中t为自变量参数，b为曲线形状系数，h为金属微带宽度；L₁为微带波导段长度，L₂为过渡段长度。

前述的具有双频段工作特性的方槽结构微波滤波器中，所述的h＝2～8mm，L₁＝5～15mm，L₂＝10～60mm，t＝0～1，b＝6.5～80。

前述的具有双频段工作特性的方槽结构微波滤波器中，所述的介质板的厚度g＝0.3～1.2mm，方槽的边长a＝0.5～5.0mm，方带的宽β＝0.5～3mm，方槽的周期p＝1～8mm。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明在介质板的一表面设置金属微带，另一表面设置金属地，金属微带分为三段，分别是人工表面等离激元段(以下用其长度符号L₃替代)、过渡段(以下用其长度符号L₂替代)和微带波导段(以下用其长度符号L₁替代)；其中L₃的两端分别经L₂与L₁连接；在L₃和L₂上、沿金属微带的长度方向分布有镂空的方槽，处于L₂上的方槽的上、下边缘均为沿L₂向L₁方向渐变收敛的曲线；上述结构中，因处于L₂上的方槽的上、下边缘均为沿L₂向L₁方向渐变收敛的曲线，实现了电磁场在L₁和L₃中传播的平稳过渡，避免了电磁场由准TEM模式转化为SSPPs模式传播时因模式和阻抗不匹配而出现的强烈的微波电场反射。