[實用新型]一種具有雙傳輸線結構的微波帶通濾波器

有效

• 申請號: 201620524093.2
• 申請日: 2016-06-01
• 公開（公告）號: CN207009614U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 胡明哲;曾志偉;紀登輝;尹躍
• 申請（專利權）人: 六盤水師范學院
• 主分類號: H01P1/201
• 分類號: H01P1/201;H01P1/203
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙)11362
• 代理人: 張梅

技術領域

本實用新型涉及一種通訊領域用的濾波器，特別是一種具有雙傳輸線結構的微波帶通濾波器。

背景技術

當今大數據時代，隨著信息的需求量呈爆炸式的增長，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定，因此現有的微波器件已不能適應當今大規模微波集成電路的發展。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種具有雙傳輸線結構的微波帶通濾波器。本實用新型具有低傳輸損耗、避免電磁場強烈反射和抗電磁干擾能力強的特點。

本實用新型的技術方案：一種具有雙傳輸線結構的微波帶通濾波器，包括介質板，介質板的一個表面上設有金屬微帶，另一個表面上設有金屬地；所述的金屬微帶包括上傳輸線與下傳輸線連接；所述的上傳輸線包括微帶波導段，微帶波導段經過渡段與人工表面等離激元段連接，人工表面等離激元段與耦合段連接，上傳輸線與下傳輸線的結構相同，上傳輸線與下傳輸線通過耦合段相連接；所述的人工表面等離激元段內分布有矩形凹槽；所述的耦合段上設有矩形凹槽。

前述的具有雙傳輸線結構的微波帶通濾波器中，所述的矩形凹槽的槽口寬度w1的取值為0.5～2mm，矩形凹槽的深度w2的取值為0.5～2mm，上、下傳輸線的耦合段間的耦合間隙d的取值為0.05～0.5mm，矩形凹槽的槽型周期p為3～8mm；所述的耦合段的長度l₄的取值為1～10mm。

前述的具有雙傳輸線結構的微波帶通濾波器中，所述的金屬地的上下邊緣均為橢圓曲線，橢圓曲線滿足橢圓方程的曲線；其中a為橢圓曲線短軸半徑，其取值為0.1～7.5；h為金屬微帶寬度，其取值為0.8～3.0mm；w為橢圓曲線位置系數，其取值為3～8mm；l₁為微帶波導段的長度，其取值為3～8mm，l₂為過渡段長度，其取值為20～40mm，l₃為人工表面等離激元段的長度，其取值為10～25mm；所述的介質板的寬度w_sub取值為10～20mm。

前述的具有雙傳輸線結構的微波帶通濾波器中，所述的過渡段上設有深度漸變的矩形凹槽。

與現有技術相比，本實用新型在微帶波導段(以下用其長度符號l₁替代)和人工表面等離激元段(以下用其長度符號l₃替代)間設置過渡段(以下用其長度符號l₂替代)，且在l₂背面設置金屬地，金屬地上下邊緣為滿足橢圓方程的曲線，通過該結構，實現了電磁場在l₁和l₃中傳播的平穩過渡，充分減少因電磁場模式和阻抗不匹配出現強烈的微波電場反射，避免了輸出端電磁場出現嚴重衰減，有效降低了電磁場的傳輸損耗；申請人通過大量實驗發現，當橢圓方程的曲線中a為0.1～7.5、h為0.8～3.0mm、w為3～8mm、l₁為3～8mm，l₂為20～40mm，l₃為10～25mm時，其微波電場的反射最小；不僅如此，本實用新型在l₂上還設有深度漸變的矩形凹槽；通過該結構，可進一步實現準TEM模式向SSPPs模式的過渡，減少微波電場反射。本實用新型的上、下傳輸線通過設有矩形凹槽結構的耦合段相連接；該耦合結構，將一根傳輸線(上傳輸線)的電磁能量饋入另一根傳輸線(下傳輸線)，進而使得該耦合結構在濾波器上阻帶引入一個傳輸零點，使得濾波器成為帶通濾波器。且該傳輸零點可通過耦合結構的尺寸加以調控，從而實現對濾波器的通帶帶寬和上阻帶的帶外抑制特性的調控。申請人通過大量實驗得出，當耦合段的長度l₄為1～10mm、耦合間隙d為0.05～0.5mm時，耦合結構對濾波器的通帶帶寬和上阻帶的帶外抑制特性的調控效果最好。