[实用新型]一种具有椭圆弧凸槽结构的带宽可调微波滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种人工表面等离激元型微波带通滤波器，更具体地说，尤其涉及一种具有椭圆弧凸槽结构的带宽可调微波滤波器。

背景技术

随着大数据时代的来临，信息的需求量呈爆炸式增长，移动通讯领域要求能制造出集成度更高的微波器件，然而随着微波集成电路尺寸的不断缩小，技术上出现了一系列问题，例如当微波传输线线间距小到一定的程度，器件的电磁干扰噪声，RC延迟等达到极限导致微波器件工作不稳定。人工表面等离激元型微波器件相比于普通的微波介质器件，具有特殊的性质，例如它能把微波局域在亚波长尺寸，从而具有更强的抗电磁干扰能力、更高灵敏度和更大的带宽优势，并能突破衍射极限实现器件的小型化(如纳米尺寸)等，因此，基于人工表面等离激元型滤波器件能很好满足下一代微波通信的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有椭圆弧凸槽结构的带宽可调微波滤波器，该微波带通滤波器具有低传输损耗、带宽可调、避免电磁场强烈反射和抗电磁干扰能力强的特点。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种具有椭圆弧凸槽结构的带宽可调微波滤波器，其中，包括由平衡设置的上介质片和下介质片间形成的滤波腔，在所述上介质片底面微波输入端和微波输出端设有微带波导面，在所述上介质片底面的中部设有人工表面等离激元面，所述微带波导面为沿微波传送方向设置的指数型曲线结构的曲面，所述的人工表面等离激元面为在上介质片垂直微波传送方向设置的多个滤波凸槽，所述滤波凸槽的截面为朝下介质片凸起的椭圆弧；在所述的下介质片上设有谐振微带。

进一步的，在所述的微带波导面与人工表面等离激元面之间设有过渡面连接。

进一步的，所述的过渡面为在上介质片垂直微波传送方向设置的多个过渡凸槽，所述过渡凸槽的截面为朝下介质片凸起的椭圆弧，所述过渡凸槽的槽面高度从微带波导面往人工表面等离激元面逐渐增加。

进一步的，多个所述的滤波凸槽均匀设置，所述的滤波凸槽的槽口宽度为2～8mm，所述的滤波凸槽的高度为1.5～9mm，相邻两个滤波凸槽间的距离为2～8mm。

进一步的，所述的微带波导面的指数曲线方程为：

y＝u1+u×(exp(k×x/(M1+M2))-1)/(exp(k)-1)

其中u1为指数曲线位置系数，其取值为1～10mm，u、k均为指数曲线形状系数，u的取值为0.5～4mm，k的取值为2～30mm，M1为微带波导面沿微波传送方向的长度，M2为过渡面沿微波传送方向的长度,M3为人工表面等离激元面的长度。

进一步的，所述的谐振微带为分别设置在微波输入端和微波输出端的微带波导面与过渡面连接部垂直投影至下介质片处的四分之一波长谐振器。

进一步的，所述的四分之一波长谐振器中部对折，对折的所述四分之一波长谐振器中间留有耦合缝隙，所述的四分之一波长谐振器的长度为2～6mm，所述的四分之一波长谐振器的宽度为0.05～0.3mm，所述的耦合缝隙宽度为0.1～0.5mm。

进一步的，所述上介质片底面垂直微波传送方向的两端为椭圆曲线面，所述椭圆曲线面沿微波传送方向的截面为椭圆弧，所述椭圆弧的曲线方程为：

其中a为椭圆弧的短轴半径，其取值为1～12mm；b1为上边缘椭圆弧中心的纵坐标，其取值为0.1～15mm；w为椭圆弧的位置系数，其取值为5～15mm；l₁取值为5～15mm，l₂取值为15～35mm，l₃取值为60～185mm。

进一步的，多个所述的过渡凸槽均匀设置。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：