[發明專利]一種基于電磁感應透明的波導濾波器

有效

• 申請號: 201410163174.X
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103972623A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 林先其;靳俊葉;于家偉;江源;張瑾;樊勇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01P1/207
• 分類號: H01P1/207
• 代理公司: 成都科奧專利事務所(普通合伙) 51101
• 代理人: 王蔚

技術領域

本發明涉及微波毫米波濾波器設計技術，尤其涉及一種波導型濾波器設計的新方法。

背景技術

波導濾波器由于其損耗小，功率容量大等優點在很多微波、毫米波系統中得到了廣泛的應用。有多種實現技術，例如直接耦合諧振腔，消逝模波導濾波器，多模波導濾波器以及E面波導濾波器等。其中直接耦合諧振腔設計方法，雖然設計靈活，且矩形系數好，損耗小，但是其加工較復雜，成本高，不易進行大批量生產。而E面波導濾波器加工簡單、成本低、適用于大批量生產，設計較靈活，但是傳統的E面波導濾波器為了得到優良的濾波器性能必須進行多級兩聯，這不可以避免的造成濾波器的整體尺寸較大。當然研究學者們也做了必要的改進研究，其中有E面雙膜片的插入(見F.Arndt,J.Bornemann,R.Vahldieck,et al.E-plane Integrated Circuit Filters with Improved Stopband Attenuation(short Papers)[J].Microwave Theory and Techniques,IEEE Transactions on,1984,32(10),1391-1394.)雖然改善了其濾波器的阻帶特性，但這種其仍需要進行多級級聯，體積仍然相對較大。另外，雖然國內的研究進展相對落后一些，但仍有一些新研究成果，2009年吳衛濤、梁昌洪、翟博韜和溫海賓對加載周期性脊波導的E面濾波器(見吳衛濤,梁昌洪,翟博韜,等.加載周期性脊波導的E面濾波器[C]，2009年全國微波毫米波會議，2009，51-52.)進行了研究，該濾波器基于E面膜片波導濾波器，提出了一種具有高選擇性的濾波器實現方案，將插有E面膜片的波導和脊波導組合在一起，在E面膜片濾波器的半波諧振器中間嵌入周期性的脊波導結構。該E面波導濾波器克服了傳統濾波器的缺點，具有帶外衰減快、尺寸較傳統的E面波導濾波器小的特點，當然我們也看到在其設計過程中不可避免的進行了多級級聯。

在E面波導濾波器的設計中，不可避免的需要進行多級級聯從而造成體積增大，因此有必要研究并設計一種新型的波導濾波器，使其采用較小的結構尺寸實現較好的濾波性能。

而電磁感應透明EIT(Electromagnetically induced transparency)效應是量子學方面的一個重要研究點，通常傳輸媒質因電磁感應透明效應特性而產生的一個信號可傳輸通帶很窄。很多基于EIT效應的應用表現在量子學領域。近年來，有學者研究可以采用集總電路元件，開口諧振環等非量子學的結構實現EIT效應(見郭曉瑩,楊靖,李建,等.RLC電路中類電磁感應透明現象的實驗研究[J].山西大學學報(自然科學版)，2012(1)：68-74。)。

由于EIT效應可以產生一個透明通帶的特性，因此可以想象采用這種電磁感應透明EIT效應是可以設計帶通濾波器的。因此，本發明將采用EIT效應設計一種新型的E面波導濾波器，其具有高矩形系數，損耗小，結構緊湊，設計靈活等優點。這種將在這種量子學領域的電磁感應透明(EIT)效應有效的應用于毫米波頻段波導濾波器設計中，將豐富濾波器設計理念，增加新理論，將為濾波器等器件設計提供一定的理論基礎，具有理論與實踐指導意義。

發明內容

為了改善E面波導濾波器的性能，在已有的研究設計中都進行了多級級聯，不可避免造成了體積相對較大的缺陷，因此有必要發明一種新型的E面波導濾波器，使其克服對級聯的需求，采用較小的結構尺寸實現較好的濾波性能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種基于電磁感應透明的波導濾波器，包括構成標準矩形波導的上腔體(1)、下腔體、插入到標準矩形波導上腔體和下腔體之間的介質基板、信號輸入端口和信號輸出端口；所述介質基板正面的金屬微帶結構有矩形金屬環、帶外抑制片、兩排金屬化通孔和接地外延帶，介質基板背面的金屬微帶結構有兩個對稱C形諧振結構以及接地外延帶；