[發明專利]一種基于波導的微波選頻器件

有效

• 申請號: 202010418533.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111540990B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 趙林;謝慧;張志剛;吳華寧;馮慧婷
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H01P1/207
• 分類號: H01P1/207
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

1.一種基于波導的微波選頻器件，其特征在于，所述器件包括中空的波導盒和介質柱，所述波導盒為柱狀結構，所述波導盒的空腔為圓柱形結構，所述波導盒的空腔用于容納第一介質柱和第二介質，所述第一介質柱為圓柱形結構，所述第一介質柱的半徑小于所述空腔的半徑，所述空腔與所述第一介質柱之間的空隙部分填充第二介質，獲取所述微波選頻器件的等效磁導率為零時的頻率點，所述頻率點即為所述微波選頻器件的截止頻率；依據所述微波選頻器件的等效磁導率的計算式獲取所述微波選頻器件的等效磁導率為零時的頻率點，所述等效磁導率μ_eff的計算式具體為：

其中，μ_r為所述第一介質柱的相對磁導率，H₃為所述波導盒在TE10模式下工作于其介質頻率點時的盒內磁場，S為所述微波選頻器件的橫截面積，S₃為所述波導盒的橫截面積，S₂為所述波導盒空腔的橫截面積，S₁為所述第一介質柱的橫截面積，J_n(-)表示n階第一類Bessel函數，k₁為所述第一介質柱的波數，k₂為所述第二介質的波數，ρ₁、分別為以第一介質柱的圓心O₁為極坐標原點展開后各個點的極坐標半徑、角度，ρ₂、分別為以空腔的圓心O₂為極坐標原點展開后各個點的極坐標半徑、角度，是空腔內的各點分別以第一介質柱的圓心O₁為極坐標原點和以空腔的圓心O₂為極坐標原點的角度差，N_n(-)表示n階第二類Bessel函數，d為所述第一介質柱的偏心距，B_n、b_n和C_n分別為待定系數。

2.根據權利要求1所述的一種基于波導的微波選頻器件，其特征在于，通過調整所述微波選頻器件的結構參數以使得所述微波選頻器件的截止頻率為預設值，所述結構參數包括第一介質柱的介電常數、第一介質柱的幾何尺寸、第二介質的介電常數和波導盒的空腔幾何尺寸。

3.根據權利要求1所述的一種基于波導的微波選頻器件，其特征在于，所述波導盒的外殼為金屬結構，內部填充發泡聚乙烯。

4.根據權利要求1所述的一種基于波導的微波選頻器件，其特征在于，所述波導盒的橫截面為矩形。

5.根據權利要求1所述的一種基于波導的微波選頻器件，其特征在于，通過移動所述第一介質柱在所述波導盒的空腔的位置以實現所述微波選頻器件的透射率的調整。

6.根據權利要求1所述的一種基于波導的微波選頻器件，其特征在于，所述第二介質為空氣。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的一種基于波導的微波選頻器件，其特征在于，所述波導盒的截止頻率為2.084GHz。