一种带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器。包括介质板(1)，介质板(1)上设有金属微带，金属微带的两侧设有金属地(3)；所述的金属微带包括共面波导段(4)，共面波导段(4)经过渡段(5)与人工表面等离激元段(6)连接；处于过渡段(5)位置的金属地(3)边缘为椭圆曲线。本实用新型具有抗电磁干扰能力强和机构紧凑的特点。
【专利说明】
-种带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种通讯领域用的滤波器，特别是一种带楠圆函数结构过渡曲线 的人工表面等离激元型滤波器。
【背景技术】
[0002] 目前在滤波器中进行微波信号滤波时，将准??Μ模式(该模式在^中传播)转化为 人工表面等离子激元（spoof Surface Plasmon Pola;ritons，SSPPs)模式（该模式在L3中传 播)进行滤波。电磁场在L3中传播的波矢量为1?，在。中传播的波矢量为kO,并有kx〉〉k0,由 于两者波矢量严重失配，会导致电磁场在连接处产生很强的反射，导致电磁场在滤波后会 出现严重衰减。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于，提供一种带楠圆函数结构过渡曲线的人工表面等离激元 型滤波器，本实用新型具有抗电磁干扰能力强和机构紧凑的特点。
[0004] 本实用新型的技术方案:一种带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器，包括介质板，介 质板上设有金属微带，金属微带的两侧设有金属地;所述的金属微带包括共面波导段，共面 波导段经过渡段与人工表面等离激元段连接;处于过渡段位置的金属地边缘为楠圆曲线。
[0005] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，所述的楠圆曲线为满足
方程的曲线;其中ci、C2为曲线形状系数，a、b为位置系数。
[0006] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，所述的ci>C2。
[0007] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，所述的Cl的取值为20~90mm，C2的取 值为20~90mm。
[000引前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，所述的金属微带上还分布有沟槽。
[0009] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，位于过渡段上的沟槽槽深h沿过渡 段向人工表面等离激元段方向逐渐递增。
[0010] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，位于人工表面等离激元段上的各沟 槽的沟槽深度h相等。
[0011] 与现有技术相比，本实用新型在共面波导段下用其长度符号^替代)和人工表 面等离激元段下用其长度符号L3替代)之间增加过渡段进行衔接;通过该结构，能够实 现。和13之间良好的连续过渡，充分减少了。和1^3直接连接时的微波电场反射，避免了输出 端电磁场出现严重衰减。本实用新型中处于过渡段位置的金属地边缘为
的曲线，的C1、C2为曲线形状系数，用于调整曲线的曲率，
【申请人】在进 行大量试验后发现，当ci、C2的取值范围为20mm<C2<ci<90mm时，可实现准TEM模式向 SSPPs模式的良好过渡，即充分减少了。和1^3直接连接时的微波电场反射。除此外，本实用新 型也在过渡段上分布有深度渐变的沟槽;通过该结构，可进一步实现准??Μ模式向SSPPs模 式的过渡，减少微波电场反射;通过减小电场反射，使得本实用新型的传输损耗减小，抗电 磁干扰能力增强。不仅如此，本实用新型过渡段结构或者沟槽结构均不增加滤波器的几何 尺寸，其结构紧凑，保证了设备的小型化，因而能更好地适应当今大规模微波集成电路的发 展。
[0012] 为了更好地证明本实用新型的有益效果，申请进行了如下实验：
【申请人】设计一个 带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器样品，样品的主要参数如表1。
[0013] 表1微波滤波器样品各部分参数(单位:mm)
[0014]
[0016] 该样品的介质板采用介电常数为2.65的基片，对该样品的滤波特性曲线经时域有 限差分计算如图2所示，微波滤波器通带内反射系数均小于-10地。作为对比，设计一个不含 过渡段L2的滤波器，其微波介质板的介电常数同为2.65;对该滤波器的反射特性曲线经时 域有限差分计算，计算结果如图3所示，图3中S11为滤波器反射系数；S21为滤波器传输系 数。由图3得知，该滤波器通带内反射系数大大超过-10地。通过上述对比可知，采用过渡段 L2后，滤波器的反射特性得到大大改善。
【附图说明】
[0017] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0018] 图2是处于过渡段位置的金属地边缘采用均S参数曲线 图；
[0019] 图3是不采用过渡段的S参数曲线图。
[0020] 附图中的标记为：1-介质板，2-沟槽，3-金属地，4-共面波导段，5-过渡段，6-人工 表面等离激元段。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型 限制的依据。
[0022] 实施例。一种带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器，构成如图1所示，包括介质板1， 介质板1上设有金属微带，金属微带的两侧设有金属地3;所述的金属微带包括共面波导段 4，共面波导段4经过渡段5与人工表面等离激元段6连接;处于过渡段5位置的金属地3边缘 为楠圆曲线。
[0023] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，所述的楠圆曲线为满足
^?程的曲线;其中ci、C2为曲线形状系数，a、b为位置系数。
[0024] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，所述的ci>C2。
[0025] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，所述的Cl的取值为20~90mm，C2的取 值为20~90mm。
[0026] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，所述的金属微带上还分布有沟槽2。
[0027] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，位于过渡段5上的沟槽2槽深h沿过 渡段5向人工表面等离激元段6方向逐渐递增。
[0028] 前述的带楠圆函数结构过渡曲线的滤波器中，位于人工表面等离激元段6上的各 沟槽2的沟槽深度h相等。
[0029] 本实用新型的工作原理:准TEM模式的电磁场由左边的共面波导段4传输到过渡段 5，在过渡段5中逐渐渐变为SSPPs模式的电磁场，且在过渡段5中准??Μ模式和SSPPs模式的 电磁场共存，当电磁场到达人工表面等离激元段即寸，完全转化为SSPPs模式的电磁场，并在 L3进行传输，传输后SSPPs模式电磁场又经过右边的过渡段转化为准??Μ模式的电磁场由右 边的共面波导段输出。
【主权项】
1. 一种带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器，其特征在于:包括介质板（1)，介质板（1)上 设有金属微带，金属微带的两侧设有金属地(3);所述的金属微带包括共面波导段(4)，共面 波导段(4)经过渡段(5)与人工表面等离激元段(6)连接;处于过渡段(5)位置的金属地(3) 边缘为椭圆曲线。2. 根据权利要求1所述的带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器，其特征在于:所述的椭圆 曲线为满足方程的曲线；其中C1、C2为曲线形状系数，a、b为位置系 数。3. 根据权利要求2所述的带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器，其特征在于:所述的C1> C2〇4. 根据权利要求3所述的带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器，其特征在于:所述的(^的 取值为20~90mm，C2的取值为20~90mm。5. 根据权利要求4所述的带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器，其特征在于:所述的金属 微带上还分布有沟槽(2)。6. 根据权利要求5所述的带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器，其特征在于:位于过渡段 (5)上的沟槽(2)槽深h沿过渡段(5)向人工表面等离激元段(6)方向逐渐递增。7. 根据权利要求6所述的带椭圆函数结构过渡曲线的滤波器，其特征在于:位于人工表 面等离激元段(6)上的各沟槽(2)的沟槽深度h相等。
【文档编号】H01P1/207GK205666312SQ201620323770
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】胡明哲, 曾志伟, 纪登辉, 尹跃
【申请人】六盘水师范学院