本實用新型涉及一種人工表面等離激元型微波濾波器，更具體地說，尤其涉及一種鋸齒凹槽微波帶通濾波器。
背景技術：
：隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，信息的需求量呈爆炸式增長，移動通訊領域要求能制造出集成度更高的微波器件，然而隨著微波集成電路尺寸的不斷縮小，技術上出現(xiàn)了一系列問題，包括，傳輸線間距超小引發(fā)的電磁干擾噪聲，RC延遲達到極限導致微波器件工作不穩(wěn)定等問題。而人工表面等離激元型微波器件相比于普通的微波介質(zhì)器件，具有特殊的性質(zhì)，例如它有更強的抗電磁干擾能力、更高的靈敏度和更大的帶寬優(yōu)勢，并能突破衍射極限實現(xiàn)器件的小型化(如納米尺寸)等。因此，現(xiàn)有的微波器件已不能適應當今大規(guī)模微波集成電路的發(fā)展，基于這樣的技術背景亟待實用新型一種新型的人工表面等離激元型微波濾波器。技術實現(xiàn)要素：本實用新型的目的在于提供一種鋸齒凹槽微波帶通濾波器，該濾波器能夠充分提高微波波段亞波長的束縛效應，使得濾波器抗電磁干擾能力更好。本實用新型采用的技術方案如下：一種鋸齒凹槽微波帶通濾波器，其中，包括由兩片平衡設置的介質(zhì)片形成的濾波腔，在兩片所述介質(zhì)片上微波輸入端和微波輸出端的相對面對稱設有導波曲面，在兩片所述介質(zhì)片的中部相對面對稱設有用于濾波的濾波凹槽面，所述的導波曲面為沿微波傳送方向設置的指數(shù)型曲線結構的曲面，所述的濾波凹槽面為在介質(zhì)片相對面垂直微波傳送方向設置的多個濾波凹槽，所述濾波凹槽的槽面為鋸齒形。進一步的，所述的導波曲面的指數(shù)曲線方程為：y＝d+p*(exp(a*x/L1-1))/(exp(a)-1)其中d為指數(shù)曲線位置系數(shù)，取值為0.5～15mm，p、a均為指數(shù)曲線形狀系數(shù)，其中，p取值為0.2～8mm，a取值為1～30mm，L1為導波曲面沿微波傳送方向的長度。進一步的，多個所述的濾波凹槽均勻設置，所述濾波凹槽的槽面寬度為1～4mm，所述濾波凹槽的槽面高度為1～4mm，相鄰兩個濾波凹槽間的距離為3～7mm。進一步的，所述濾波凹槽面沿微波傳送方向的長度為90～130mm，所述濾波凹槽面垂直微波傳送方向的寬度為11～16mm，所述導波曲面沿微波傳送方向的長度為11～14mm。進一步的，所述介質(zhì)片垂直微波傳送方向的長度為12～52mm，所述介質(zhì)片的厚度為0.3～0.7mm。進一步的，兩片所述介質(zhì)片上的濾波凹槽鏡像對稱。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有的有益效果為：本實用新型的一種鋸齒凹槽微波帶通濾波器，其中，包括由兩片平衡設置的介質(zhì)片形成的濾波腔，在兩片所述介質(zhì)片上微波輸入端和微波輸出端的相對面對稱設有導波曲面，在兩片所述介質(zhì)片的中部相對面對稱設有用于濾波的濾波凹槽面，所述的導波曲面為沿微波傳送方向設置的指數(shù)型曲線結構的曲面，所述的濾波凹槽面為在介質(zhì)片相對面垂直微波傳送方向設置的多個濾波凹槽，所述濾波凹槽的槽面為鋸齒形。利用導波曲面實現(xiàn)微波信號的輸入或輸出，在濾波凹槽面中采用了多個鋸齒形的濾波凹槽結構，提高了微波波段亞波長的束縛效應，使得濾波器的抗電磁干擾能力更為優(yōu)異。附圖說明圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型具體實施例的S參數(shù)特性曲線圖；圖3是本實用新型具體實施例的法線方向電場分布圖。具體實施方式下面結合具體實施方式，對本實用新型的技術方案作進一步的詳細說明，但不構成對本實用新型的任何限制。參照圖1所示，本實用新型的一種鋸齒凹槽微波帶通濾波器，其特征在于，包括由兩片平衡設置的介質(zhì)片1形成的濾波腔，在兩片所述介質(zhì)片1上微波輸入端和微波輸出端的相對面對稱設有導波曲面2，在兩片所述介質(zhì)片1的中部相對面對稱設有用于濾波的濾波凹槽面3，所述的導波曲面2為沿微波傳送方向設置的指數(shù)型曲線結構的曲面，所述的濾波凹槽面3為在介質(zhì)片1相對面垂直微波傳送方向設置的多個濾波凹槽4，所述濾波凹槽4的槽面為鋸齒形。利用導波曲面實現(xiàn)微波信號的輸入或輸出，在濾波凹槽面中采用了多個鋸齒形的濾波凹槽4結構，提高了微波波段亞波長的束縛效應，使得濾波器的帶寬和抗電磁干擾能力更為優(yōu)異。因此，本實用新型的一種鋸齒凹槽微波帶通濾波器可應用于L～S波段的民用微波通訊系統(tǒng)中，具有一定的工程實用價值。本實用新型的濾波器根據(jù)客戶需求預先計數(shù)出圓弧形濾波凹槽4的幾何尺寸，然后選擇具有適合尺寸濾波凹槽4的濾波器，可以精確的調(diào)控濾波器的通帶范圍和阻帶抑制特性。而且，開設圓弧形濾波凹槽4結構并不增大濾波器的整體幾何尺寸，在保證小型化的同時進一步優(yōu)化了帶通濾波器的濾波特性。調(diào)節(jié)鋸齒形的濾波凹槽4的幾何尺寸可以精確的調(diào)控濾波器的通帶范圍和阻帶抑制特性，隨著濾波凹槽4尺寸的增加，濾波器高頻截止頻率減小，通帶范圍不斷減小。而且，開設鋸齒形的濾波凹槽4結構并不增大濾波器的整體幾何尺寸，在保證小型化的同時進一步優(yōu)化了帶通濾波器的濾波特性。所述的導波曲面2的指數(shù)曲線方程為：y＝d+p*(exp(a*x/L1-1))/(exp(a)-1)其中d為指數(shù)曲線位置系數(shù)，取值為0.5～15mm，p、a均為指數(shù)曲線形狀系數(shù)，其中，p取值為0.2～8mm，a取值為1～30mm，L1為導波曲面2沿微波傳送方向的長度。導波曲面2采用了指數(shù)型曲線結構，以防止電磁阻抗突變并實現(xiàn)和濾波凹槽面3的良好銜接。多個所述的濾波凹槽4均勻設置，所述濾波凹槽4的槽面寬度為1～4mm，所述濾波凹槽4的槽面高度為1～4mm，相鄰兩個濾波凹槽4間的距離為3～7mm，通過設置鋸齒型的濾波凹槽4可以調(diào)控濾波器的通帶范圍，并緊密束縛電磁場防止電磁干擾。所述濾波凹槽面3沿微波傳送方向的長度L2為90～130mm，所述濾波凹槽面3垂直微波傳送方向的寬度為11～16mm，所述導波曲面2沿微波傳送方向的長度為11～14mm，利用導波曲面2能實現(xiàn)電磁場阻抗和模式的良好匹配。所述介質(zhì)片1垂直微波傳送方向的長度為12～52mm，所述介質(zhì)片1的厚度為0.3～0.7mm。兩片所述介質(zhì)片1上的濾波凹槽4鏡像對稱，使微波波段亞波長的束縛效應效果更好。實施例本實施例的微波濾波器的結構與實施方式的相同，所述的介質(zhì)片1采用介電常數(shù)為2.65的基片，本實用新型的一種鋸齒凹槽微波帶通濾波器各部分的物理尺寸數(shù)據(jù)如表一所示：表一微波濾波器各部分物理尺寸(單位：mm)結構名稱尺寸導波曲面2沿微波傳送方向的長度L112.6濾波凹槽面3沿微波傳送方向的長度L2105濾波凹槽4的槽面寬度2.5相鄰兩個濾波凹槽4間的距離5.0濾波凹槽4的高度2.5介質(zhì)片1總寬度32.0濾波凹槽面3垂直微波傳送方向的寬度13.4指數(shù)曲線位置系數(shù)d2.8指數(shù)曲線形狀系數(shù)p12指數(shù)曲線形狀系數(shù)a1.2介質(zhì)板1厚度0.5物理尺寸數(shù)據(jù)如表一所示的微波濾波器的濾波特性曲線經(jīng)時域有限差分計算如圖2所示，濾波器中心頻率為7.56GHz，該處插入損耗為1.52dB，-3dB通帶為1.78～13.33GHz，通帶內(nèi)反射小于-10.0dB，紋波抖動小于0.67dB。根據(jù)圖3可得，該濾波器在13.598～16.073GHz范圍內(nèi)為阻帶，其傳輸常數(shù)S21在此頻段內(nèi)小于30dB，物理尺寸數(shù)據(jù)如表一所示的微波濾波器工作于3GHz時得到的法線方向電場分布圖如圖3所示。根據(jù)圖3可得，該濾波器工作于通帶時，其微波電場主要束縛于圓弧形濾波凹槽4的周圍，泄露很少，有效地提升了濾波器的抗電磁干擾能力。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡在本實用新型的精神和原則范圍內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3