一種傾斜槽等離激元型微波濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種傾斜槽等離激元型微波濾波器。包括介質板(1)，介質板(1)上設有金屬微帶(2)，金屬微帶(2)的兩側設有金屬地(3)；所述的金屬微帶(2)包括共面波導段(4)，共面波導段(4)經(jīng)過渡段(5)與人工表面等離激元段(6)連接；所述的人工表面等離激元段(6)上分布有傾斜槽(7)。本實用新型具有電磁反射小、抗電磁干擾能力強和利于小型化的特點。
【專利說明】
-種傾斜槽等離激元型微波濾波器
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種通訊領域用的濾波器，特別是一種傾斜槽等離激元型微波濾 波器。
【背景技術】
[0002] 當今大數(shù)據(jù)時代，隨著信息的需求量成爆炸式的增長，移動通訊領域要求能制造 出集成度更高的微波器件，然而隨著高頻集成電路尺寸的不斷縮小，技術上出現(xiàn)了一系列 問題，例如當微波器件的尺寸小到一定的程度，器件的電磁干擾噪聲，RC延遲等達到極限導 致器件工作不穩(wěn)定，因此現(xiàn)有的微波器件已不能適應當今大規(guī)模微波集成電路的發(fā)展。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的在于，提供一種傾斜槽等離激元型微波濾波器。本實用新型具 有電磁反射小、抗電磁干擾能力強和利于小型化的特點。
[0004] 本實用新型的技術方案:一種傾斜槽等離激元型微波濾波器，包括介質板，介質板 上設有金屬微帶，金屬微帶的兩側設有金屬地;所述的金屬微帶包括共面波導段，共面波導 段經(jīng)過渡段與人工表面等離激元段連接;所述的人工表面等離激元段上分布有傾斜槽。
[0005] 前述的傾斜槽等離激元型微波濾波器中，所述的傾斜槽的槽口寬度wl的取值為1 ~3mm，槽深化1的取值為2~6mm，傾斜槽的傾斜角度目的取值為15~45%傾斜槽周期P為2~ 8mm。
[0006] 前述的傾斜槽等離激元型微波濾波器中，處于過渡段位置的金屬地邊緣為，滿足Y = h+g+w*(e邱(a*(X-Li)/L2)-l)/(expa-l)方程的曲線；其中a為曲線形狀系數(shù)，其取值為5 ~20 ;h為金屬微帶寬度，其取值為4.5~8mm; g為金屬微帶與金屬地間距，其取值為0.3~ lmm，w為金屬地的寬度，其取值為20~30mm，Li為共面波導段的長度，其取值為5~15mm，L2為 過渡段長度，40~80mm。
[0007] 前述的傾斜槽等離激元型微波濾波器中，所述的過渡段上設有深度漸變的傾斜 槽。
[000引與現(xiàn)有技術相比，本實用新型在共面波導段下用其長度符號^替代)和人工表 面等離激元段下用其長度符號L3替代)之間增加過渡段進行銜接;通過該結構，能夠實 現(xiàn)。和13之間良好的連續(xù)過渡，充分減少了。和1^3直接連接時的微波電場反射，避免了輸出 端電磁場出現(xiàn)嚴重衰減。本實用新型中處于過渡段位置的金屬地邊緣為Y = h+g+w*(exp(a* (X-Li)/L2)-l)/(expa-l)的曲線，a為曲線形狀系數(shù)，用于調整曲線的曲率，
【申請人】在進行大 量試驗后發(fā)現(xiàn)，當a的取值范圍在5~20間時，可實現(xiàn)準TEM模式向SSPPs模式的良好過渡，即 充分減少了。和13直接連接時的微波電場反射。除此外，本實用新型也在過渡段傳輸線上分 布有深度漸變的傾斜槽;通過該結構，可進一步實現(xiàn)準TEM模式向SSPPs模式的過渡，減少微 波電場反射;通過減小電場反射，使得本實用新型的的傳輸損耗減小。本實用新型通過在金 屬微帶上設置一系列的傾斜槽;通過該結構，使得電磁波在傳輸時被被束縛在傾斜槽槽口， 從而大大降低了多條傳輸線傳輸時因間距太小而出現(xiàn)的電磁干擾，使得抗干擾能力大大增 強，同時也增強了高密度微波集成電路工作時的穩(wěn)定性，不僅如此，因抗電磁干擾能力大大 增強，本實用新型還能減小微波集成電路的金屬微帶間的間距W實現(xiàn)器件的小型化，因而 能更好地適應當今大規(guī)模微波集成電路的發(fā)展。本實用新型還能通過調節(jié)傾斜槽的幾何尺 寸來調控微波傳輸線的截止頻率和電磁場分布，同時調整電磁波的束縛效應效果，
【申請人】 在進行大量試驗后發(fā)現(xiàn)，當槽口寬度wl的取值為1~3mm，槽深化1的取值為2~6mm，傾斜槽 的傾斜角度Θ的取值為15~45°，傾斜槽周期P為2~8mm時，傾斜槽對電磁場具有很好的束縛 效果。
[0009] 為了更好地證明本實用新型的有益效果，申請進行了如下實驗：
【申請人】設計一個 傾斜槽等離激元型微波濾波器樣品，樣品的參數(shù)如表1。
[0010] 表1微波濾波器樣品各部分參數(shù)
[0011]
[0013]該樣品的介質板的介電常數(shù)為2.65,對該樣品的濾波特性曲線經(jīng)時域有限差分計 算如圖2所示，該樣品為帶通濾波，其3地通帶為2.181G化到7.8278CT1Z，濾波器在整個通帶 內反射小于-12地，圖2中S11為濾波器反射系數(shù);S21為濾波器傳輸系數(shù)。由圖2可知，該樣品 的反射特性得到有效改善，同時樣品的濾波特性得到很好的優(yōu)化。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0015] 圖2是樣品的S參數(shù)特性曲線圖。
[0016] 附圖中的標記為：1-介質板，2-金屬微帶，3-金屬地，4-共面波導段，5-過渡段，6- 人工表面等離激元段，7-傾斜槽。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型 限制的依據(jù)。
[0018] 實施例。一種傾斜槽等離激元型微波濾波器，構成如圖1所示，包括介質板1，介質 板1上設有金屬微帶2,金屬微帶2的兩側設有金屬地3;所述的金屬微帶2包括共面波導段4， 共面波導段4經(jīng)過渡段5與人工表面等離激元段6連接;所述的人工表面等離激元段6上分布 有傾斜槽7。
[0019]前述的傾斜槽7的槽日寬度wl的取值為1~3mm，槽深Chi的取值為2~6mm，傾斜槽7 的傾斜角度Θ的取值為15~45°，傾斜槽7周期P為2~8mm。
[0020]前述的傾斜槽等離激元型微波濾波器中，處于過渡段5位置的金屬地3邊緣為，滿 足Y = h+g+w*(e邱(a*(X-Li)/L2)-l)/(expa-l)方程的曲線；其中a為曲線形狀系數(shù)，其取值 為5~20 ;h為金屬微帶寬度，其取值為4.5~8mm; g為金屬微帶2與金屬地3間距，其取值為 0.3~lmm，w為金屬地3的寬度，其取值為20~30mm，^為共面波導段的長度，其取值為5~ 15mm，L2為過渡段長度，40~80mm。
[0021 ]前述的過渡段5上設有深度漸變的傾斜槽7。
[0022]本實用新型的工作原理:準TEM模式的電磁場由左邊的共面波導段4傳輸?shù)竭^渡段 5，在過渡段5中逐漸漸變?yōu)镾SPPs模式的電磁場，且在過渡段5中準??Μ模式和SSPPs模式的 電磁場共存，當電磁場到達人工表面等離激元段即寸，完全轉化為SSPPs模式的電磁場，并在 L3進行傳輸，傳輸后SSPPs模式電磁場又經(jīng)過右邊的過渡段轉化為準??Μ模式的電磁場由右 邊的共面波導段輸出。在L3傳輸時，電磁場被被束縛在傾斜槽7的槽口，有效防止電磁場的 擴散，使電磁場在傳輸過程中不干擾其他傳輸線，也能不受其他傳輸線的干擾而能正常工 作。
【主權項】
1. 一種傾斜槽等離激元型微波濾波器，其特征在于:包括介質板(1)，介質板（1)上設有 金屬微帶（2)，金屬微帶（2)的兩側設有金屬地（3);所述的金屬微帶（2)包括共面波導段 (4) ，共面波導段(4)經(jīng)過渡段(5)與人工表面等離激元段(6)連接;所述的人工表面等離激 元段(6)上分布有傾斜槽(7)。2. 根據(jù)權利要求1所述的傾斜槽等離激元型微波濾波器，其特征在于：所述的傾斜槽 (7)的槽口寬度w 1的取值為1~3 mm，槽深Ch 1的取值為2~6 mm，傾斜槽(7)的傾斜角度Θ的取 值為15~45°，傾斜槽(7)周期p為2~8mm。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的傾斜槽等離激元型微波濾波器，其特征在于:處于過渡段 (5) 位置的金屬地⑶邊緣為，滿足Y = h+g+w*(exp(a*(X-Li)/L2)_l)/(expa-l)方程的曲線； 其中a為曲線形狀系數(shù)，其取值為5~20; h為金屬微帶寬度，其取值為4.5~8mm; g為金屬微 帶（2)與金屬地(3)間距，其取值為0.3~lmm，w為金屬地(3)的寬度，其取值為20~30πιπι，Ι^ 為共面波導段的長度，其取值為5~15mm，L2為過渡段長度，40~80mm。4. 根據(jù)權利要求1或2所述的傾斜槽等離激元型微波濾波器，其特征在于:所述的過渡 段(5)上設有深度漸變的傾斜槽(7)。
【文檔編號】H01P1/20GK205666302SQ201620323580
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】胡明哲, 曾志偉, 紀登輝, 尹躍
【申請人】六盤水師范學院