[发明专利]一种基于滑动对称结构的带宽及阻带可定制基片集成同轴线带阻滤波器

说明书

本发明公开了一种基于滑动对称结构的带宽及阻带可定制基片集成同轴线带阻滤波器，包括转接结构和具有滑动对称结构的基片集成同轴线，其中基片集成同轴线结构还分为用于阻抗匹配的转换部分和标准滤波部分。射频信号从微带结构进入滤波器中，经由转接结构传播到具有滑动对称结构的基片集成同轴线上，通过设计和改变具有滑动对称结构的基片集成同轴线的几何尺寸，从而实现定制带宽及阻带的带阻滤波器。该滤波器易于设计、结构简单、成本低廉、平面化、易于其他器件集成、损耗小，在微波领域具有很高的应用价值。

技术领域

本发明涉及带阻滤波器技术领域，特别是涉及一种基于滑动对称结构的带宽及阻带可定制基片集成同轴线带阻滤波器。

背景技术

带阻滤波器作为无线系统中的关键设备之一，可以阻挡频带内的信号，并允许有用的频率分量通过。传统的带阻滤波器通常是通过同轴线或波导来实现的，但集成起来却体积庞大。为了克服这些限制，基片集成波导和基片集同轴线为实现具有出色屏蔽性能的平面滤波器提供了一条新途径。

滑动对称性是一种特殊的高对称性，可以通过平移和镜像操作生成，而不会破坏周期性。在过去的几年中，由于其非凡的特性，例如在较大范围内调控电磁波传播的速度和模式等特性，已经在微波电路和天线设计上进行了广泛的研究。将滑动对称性引入基片集同轴线滤波器的设计中，能够在结构平面化的基础上，实现可调控的色散特性并定制其传输特性，进一步提高滤波器性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于滑动对称结构的带宽及阻带可定制基片集成同轴线带阻滤波器，用以将滑动对称性引入基片集同轴线滤波器的设计中，在结构平面化的基础上，实现可调控的色散特性并定制其传输特性，进一步提高滤波器性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于滑动对称结构的带宽及阻带可定制基片集成同轴线带阻滤波器，所述带阻滤波器包括：转接结构和具有滑动对称结构的基片集成同轴线，其中，

所述转接结构，其用于连接微带线与所述具有滑动对称结构的基片集成同轴线；

所述具有滑动对称结构的基片集成同轴线，其包括滑动对称结构和基片集成同轴线，所述基片集成同轴线从上至下依次包括：顶部接地金属背板、介质基板、金属内导体、介质基板以及底部接地金属背板，所述的两层介质基板之间通过黏合层相连，其中，在所述基片集成同轴线的两侧以及两端均设置有金属通孔，该金属通孔用于防止电磁波泄露；

其中，所述滑动对称结构包括多个滑动对称单元，所述滑动对称单元为一对以镜像对称的方式设置在所述金属内导体左右两侧的金属滑动贴片，通过如下方法实现带宽及阻带可定制，包括：

通过改变所述滑动对称单元的单元周期长度，来调整阻带产生的位置；

通过改变所述滑动对称单元中，所述金属滑动贴片之间的滑动对称距离，来控制阻带的打开或关闭，其中，

当所述滑动对称距离为0时，该滑动对称结构不存在滑动对称性，则产生第一阻带和第二阻带；

当所述滑动对称距离为所述单元周期长度的1/2时，该滑动对称结构存在滑动对称性，则所述第一阻带转化为第二阻带；

当所述滑动对称距离为所述单元周期长度的1/4时，该滑动对称结构存在滑动对称性，则所述第二阻带转化为第一阻带；

通过改变所述金属滑动贴片的几何尺寸，来调整阻带的带宽。

进一步的，所述介质基板选用介电常数为εr＝2.2，损耗角正切σ＝0.0015的TLY-5；黏合层选用介电常数为εr＝3.7，损耗角正切σ＝0.0027的罗杰斯4450F；所述金属背板和金属滑动贴片的材质均为铜，其厚度均为0.035mm。

进一步的，所述转接结构包括微带激励端口，模式过渡结构和连接结构。