[發明專利]一種具有雙頻段工作特性的方槽結構微波濾波器

有效

• 申請號: 201811057131.8
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109244609B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 區慶元;趙紅;胡明哲
• 申請（專利權）人: 區慶元;六盤水師范學院
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: 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

本發明公開了一種具有雙頻段工作特性的方槽結構微波濾波器。包括介質板，介質板一表面上設有金屬微帶，另一表面設有金屬地；所述金屬微帶的結構為：金屬微帶的中部設有人工表面等離激元段，人工表面等離激元段的兩端分別經過渡段與微帶波導段連接；所述的人工表面等離激元段和過渡段上沿金屬微帶的長度方向分布有鏤空的方槽，相鄰兩方槽間經鏤空的方帶連接；處于過渡段的方槽的上、下邊緣均為沿過渡段向微帶波導段方向漸變收斂的曲線。本發明低傳輸損耗、反射特性小、帶外抑制性能優，抗電磁干擾能力強，適應于高頻集成電路的特點。

技術領域

本發明涉及濾波器技術領域，特別是一種具有雙頻段工作特性的方槽結構微波濾波器。

背景技術

當今大數據時代，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。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種具有雙頻段工作特性的方槽結構微波濾波器。本發明低傳輸損耗、反射特性小、帶外抑制性能優越，抗電磁干擾能力強，適應于高頻集成電路的特點。本發明還能利用周期性方槽形成的兩種不同的本征模式，使得濾波器工作于兩種不同的頻段，實現濾波器的一功多能。

本發明的技術方案：一種具有雙頻段工作特性的方槽結構微波濾波器，包括介質板，介質板一表面上設有金屬微帶，另一表面設有金屬地；所述金屬微帶的結構為：金屬微帶的中部設有人工表面等離激元段，人工表面等離激元段的兩端分別經過渡段與微帶波導段連接；所述的人工表面等離激元段和過渡段上沿金屬微帶的長度方向分布有鏤空的方槽，相鄰兩方槽間經鏤空的方帶連接；處于過渡段的方槽的上、下邊緣均為沿過渡段向微帶波導段方向漸變收斂的曲線。

前述的具有雙頻段工作特性的方槽結構微波濾波器中，所述的曲線為滿足方程X＝L₁+L₂*t³,Y＝h*(exp(b*t-1)/(expb-1))的曲線；其中t為自變量參數，b為曲線形狀系數，h為金屬微帶寬度；L₁為微帶波導段長度，L₂為過渡段長度。

前述的具有雙頻段工作特性的方槽結構微波濾波器中，所述的h＝2～8mm，L₁＝5～15mm，L₂＝10～60mm，t＝0～1，b＝6.5～80。

前述的具有雙頻段工作特性的方槽結構微波濾波器中，所述的介質板的厚度g＝0.3～1.2mm，方槽的邊長a＝0.5～5.0mm，方帶的寬β＝0.5～3mm，方槽的周期p＝1～8mm。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1.本發明在介質板的一表面設置金屬微帶，另一表面設置金屬地，金屬微帶分為三段，分別是人工表面等離激元段(以下用其長度符號L₃替代)、過渡段(以下用其長度符號L₂替代)和微帶波導段(以下用其長度符號L₁替代)；其中L₃的兩端分別經L₂與L₁連接；在L₃和L₂上、沿金屬微帶的長度方向分布有鏤空的方槽，處于L₂上的方槽的上、下邊緣均為沿L₂向L₁方向漸變收斂的曲線；上述結構中，因處于L₂上的方槽的上、下邊緣均為沿L₂向L₁方向漸變收斂的曲線，實現了電磁場在L₁和L₃中傳播的平穩過渡，避免了電磁場由準TEM模式轉化為SSPPs模式傳播時因模式和阻抗不匹配而出現的強烈的微波電場反射。