[实用新型]一种谐振腔

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁通信领域，更具体地说，涉及一种谐振腔。

背景技术

在微波器件中，腔体滤波器是很重要的一种器件。腔体滤波器是由几个形状体积均相同的微波谐振腔相互耦合而组成的，每个谐振腔具有一个特定形状的由导电壁(或导磁壁)包围的腔体。通常，一个谐振腔具有固定的谐振频率，通过将具有不同谐振频率的多个谐振腔连在一起组成一个滤波器，使其具有一定宽度的带宽。这样就使得滤波器要实现一定带宽的带通或带阻，就需要具备多个谐振腔，造成体积大的缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能实现带阻滤波器功能的谐振腔。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种谐振腔，包括腔体和分别安装在所述腔体两侧侧壁上的输入端、输出端，所述腔体内还放置有至少一个超材料片层，每个超材料片层包括非金属的基板和附着在基板上的人造微结构，所述人造微结构为由导电材料的丝线组成的具有几何图形的结构，每个所述超材料片层的两侧边缘上所附着的人造微结构分别与输入端和输出端之间通过金属短路连接。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述人造微结构有多个，多个人造微结构在所述基板表面上成矩形阵列排布。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述超材料片层有多个，多个超材料片层沿垂直于其表面的方向层叠成一体。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述金属成片状，两侧边缘分别与人造微结构和输入端或输出端接触。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述人造微结构和输入端、输出端端部均由导电材料制成。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述人造微结构为各向同性结构，其具有四个支路，任一支路绕一旋转中心旋转90度后与相邻支路重合。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述支路为T字形或者其衍生形。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述支路为蛇形或者螺旋形。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述支路为T字形、蛇形和螺旋形中二者或三者的混合形状。

在本实用新型所述的谐振腔中，所述人造微结构为各向异性结构。

实施本实用新型的谐振腔，能够利用单个谐振腔即实现带阻滤波器的功能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型优选实施例的谐振腔的结构示意图；

图2是图1所示谐振腔倒放时的透视图；

图3是图2所示谐振腔的局部A的放大图；

图4是图2所示谐振腔透视的左视图；

图5是图1至3所示谐振腔的仿真效果图；

图6是人造微结构为工字形的衍生形时的结构示意图；

图7是人造微结构的四个支路为T字形的衍生形时的结构示意图；

图8是人造微结构的四个支路为蛇形时的结构示意图；

图9是人造微结构的四个支路为螺旋形时的结构示意图；

图10是人造微结构为各向异性的螺旋形时的结构示意图；

图11是人造微结构为另一各向异性的螺旋形时的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型涉及一种谐振腔，如图1所示，与常规谐振腔一样，其包括腔体1、安装在腔体1两侧侧壁上的输入端3和输出端4，腔体1内部为近似于立方体的空腔，其一端开口，开口面用腔盖2密封。本实用新型的创新点在于，在腔体1内设置有超材料片层5和连接超材料片层5与输入端3、输出端4的金属片8，从而实现带阻滤波器的效果。

如图2、图3、图4所示，超材料片层5至少有一个，当有多个时，则通过机械连接或者粘接等方式将多个超材料片层5沿垂直于片层表面的方向叠成一体。每个超材料片层5包括基板6和附着在基板6上的至少一个人造微结构7。其中，基板6通常由非金属材料制成，如聚四氟乙烯、环氧树脂、FR-4材料、陶瓷、铁电材料、铁磁材料、SiO₂等。由于其厚度通常远小于其长或宽，因此呈片状。人造微结构7附着在片状基板6表面上，当人造微结构7有多个时，通常呈周期性排布在基板6上，例如环形阵列排布或者矩形阵列排布，优选为矩形阵列排布，如图2所示。人造微结构7是由导电材料的丝线组成的具有几何图形的结构，其尺寸为将要响应的电磁波波长的五分之一以内，优选为不大于十分之一。这里的导电材料通常为金属如银、铜，也可以是其他可以导电的材料例如ITO(铟锡氧化物)、石墨、碳纳米管等。