[發明專利]一種梳型人工表面等離子激元的四通道帶通濾波器

在審

• 申請號: 202310227658.5
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116315534A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 尚會鋒;沈亞飛;化寧;杜祥裕;陳源
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種梳型人工表面等離子激元的四通道帶通濾波器，該濾波器為傳統微帶形式，生產加工于微波介質基板上下兩側。由特殊的扇形結構和傳統微帶線形成的共面波導作為濾波器的輸入/輸出端，形成缺陷地結構DGS，避免底面大面積接地；利用尺寸漸變的梯形的梳型SSPP結構完成共面波導到人工表面等離子激元的過渡；通過T型雙模諧振器加載于級聯型的梳型SSPP傳輸線上，實現四通道帶通濾波作用。本發明在性能方面，空間輻射損耗低，插入損耗較小，帶外抑制較高，矩陣系數較好，帶寬利用率較高。在結構方面，相對尺寸較小，結構設計較對稱。在成本方面，無需金屬腔體，制作成本低等特點。

技術領域

本發明涉及微波通信領域，尤其涉及一種梳型人工表面等離子激元的四通道帶通濾波器。

背景技術

隨著微波無線通信的快速發展，濾波器作為微波無線通信系統的重要無源器件，被廣泛應用于通信、雷達、衛星通信、醫療設備等領域。現代無線通信系統特別是移動和星載通信系統對電路尺寸和信號質量都有十分苛刻的要求，微波濾波器作為現代通信系統中的重要元件之一，它的性能的好壞直接關系到整個通信系統的質量，因此設計高性能、小型化、低損耗以及新結構的濾波器已經成為當前微波無源器件的研究的熱點和難點之一。

近幾年，射頻工作者發現，利用SSPP設計制作的微波器件，不僅保留微帶射頻傳輸的特點，還繼承SSPP突破衍射極限和慢波效應的特點。

發明內容

本發明的技術目的在于提供一種梳型人工表面等離子激元的四通道帶通濾波器，以解決背景技術問題。

一種梳型人工表面等離子激元的四通道帶通濾波器，包括：介質板、共面波導結構和SSPP傳輸結構、T型結構的雙模諧振器；所述T型結構的雙模諧振器加載于所述SSPP傳輸結構上；所述共面波導結構設置在所述SSPP傳輸結構兩端作為所述四通道帶通濾波器的輸入端和輸出端，實現端口阻抗匹配。

具體地，所述共面波導結構包括特殊的扇形結構和傳統微帶線，所述共面波導結構一端的所述傳統微帶線兩側均設置所述特殊的扇形結構。

具體地，所述SSPP傳輸結構為尺寸漸變的梯形結構，所述共面波導結構與所述SSPP傳輸結構連接點沿著人工表面等離子傳輸線方向共有7個單元組成，所述7個單元的槽深分別從0.5mm到3.5mm依次遞增；所述人工表面等離子激元傳輸線上由有15個單元輸出組成。

具體地，所述特殊的扇形結構和所述SSPP傳輸結構在所述介質板頂面形成缺陷地結構DGS，避免所述介質板底面大面積接地。

具體地，所述特殊的扇形結構的邊緣呈指數函數，所述指數函數的關系式為其中指數參數P1(X₀，Y₀)，P2(X₁，Y₁)分別為曲面的兩個端點，扇形的長為40，寬為20。

具體地，所述SSPP傳輸結構的梯形結構與所述共面波導結構連接，完成了所述共面波導結構上到所述SSPP傳輸結構上的表面等離子的過渡，在傳輸模式上，實現了共面波導結構上TEM波到SSPP傳輸線上TM波的轉換。

具體地，所述T型結構的雙模諧振器包括兩個T型結構，所述T型結構一端為開路短截線，另一端為短路短截線，通過銅柱之間貫穿上下板，形成雙模諧振器。

具體地，人工表面等離子激元傳輸線為所述SSPP傳輸結構主傳輸線。具體地，所述四通道帶通濾波器的微波電路傳輸線分別加工于所述介質板上下兩側，兩側SSPP主傳輸線尺寸位置完全相同，所述T型結構的雙模諧振器加載于上下兩側SSPP傳輸線上，并且通過T型結構上過孔增強耦合效應。

與現有技術相比，本發明存在以下至少一種技術效果：