[實用新型]一種基于SSPPs的阻帶濾波器

有效

• 申請號: 201720508749.6
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN206806476U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 林海;周靜;楊東
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 彭艷君

技術領域

本實用新型屬于電磁場與微波技術領域，尤其涉及一種基于SSPPs的阻帶濾波器。

背景技術

表面等離子體激元(以下稱SPPs)是由自由電子和金屬周邊的電磁波相互作用形成的一種特殊表面波，是對電磁波和自由電子之間耦合關系的一種描述。電磁波沿著金屬和電介質交界面傳播過程中，SPPs的場強幅值大小與距界面的距離呈反比，在界面處達到最大；在界面兩側的傳播過程中呈現衰減的趨勢，使SPPs具有極強的場約束效應。但金屬的等離子體頻率一般只在可見光或者更高的頻段內存在，在低頻段內金屬基本上呈現理想電導體的特性，而不是擁有負介電常數性質的等離子體。趨膚效應的影響導致電磁波在金屬內的傳播呈指數形式衰減，此時電介質和金屬交界面對表面等離子體激元的約束能力很差。SPPs的亞波長約束特性使電磁波在傳輸過程中對金屬界面的細微變化極其敏感，Pendry教授等人發現在金屬表面制作一些孔或者凹槽結構，能產生另一種與SPPs具有相似性質的表面波，Pendry教授等人將這種表面波稱為人工表面等離子體激元(以下稱SSPPs)。研究發現對金屬結構表面進行改變，例如制作周期性凹槽，孔，狹縫，塊等，不僅可以將表面等離子體激元的工作頻率降至千兆赫茲，還可以很大程度上的增加電磁波在傳輸過程中對金屬的滲透作用，從而增加了電介質/金屬交界面對電磁波的場約束能力。SSPPs為微波頻段集成電路的集成化發展提供了新的方向和思路。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種在SSPPs結構的基礎上利用槽型Gaobao線上的H型和口型單元結構復合的阻帶濾波器。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種基于SSPPs的阻帶濾波器，SSPPs結構包含端口結構，轉換結構和槽型Gaobao線；端口結構為共面波導結構包括居中金屬膜和兩側金屬膜，轉換結構包括梯度槽和兩側地線平面金屬板；槽型Gaobao線包括H型和口型單元結構；居中金屬膜與梯度槽、H型和口型單元結構依次連接；兩側金屬膜與兩側地線平面金屬板連接。

在上述的基于SSPPs的阻帶濾波器中，端口結構阻值為50Ω。

在上述的基于SSPPs的阻帶濾波器中，梯度槽包括若干兩邊對稱的U型槽，且每邊U型槽開口深度逐漸增加；兩側地線平面金屬板完全對稱，且靠近U型槽的一邊為漸開線。

在上述的基于SSPPs的阻帶濾波器中，槽型Gaobao線為單根復合槽型金屬線。

在上述的基于SSPPs的阻帶濾波器中，金屬膜、地線平面金屬板、槽型Gaobao線選用相同的金，銀或銅材料。

在上述的基于SSPPs的阻帶濾波器中，SSPPs結構采用PCB在聚合物或耐火材料平面上進行金屬膜的印刷；SSPPs結構用于微波頻段。

在上述的基于SSPPs的阻帶濾波器中，U型槽開口深度為線性增加。

本實用新型的有益效果是：基于SSPPs結構設計的阻帶濾波器，通過槽型Gaobao線上的H型和口型單元結構單元的復合，形成了一種復合結構形式的SSPPs傳輸線。該傳輸線結構具有類似光子晶體的傳輸帶隙存在，能夠作為一種寬帶的帶阻濾波器。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例SSPPs結構示意圖；圖2為圖1局部放大示意圖；其中(1)-端口結構，(2)-轉換結構，(3)-槽型Gaobao線；

圖3為本實用新型一個實施例SSPPs結構中H結構、圖4為口結構單元示意圖；

圖5為本實用新型一個實施例SSPPs結構中S參數曲線的仿真結果圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式進行詳細描述。

所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。