[实用新型]一种基于SSPPs的阻带滤波器

说明书

技术领域

本实用新型属于电磁场与微波技术领域，尤其涉及一种基于SSPPs的阻带滤波器。

背景技术

表面等离子体激元(以下称SPPs)是由自由电子和金属周边的电磁波相互作用形成的一种特殊表面波，是对电磁波和自由电子之间耦合关系的一种描述。电磁波沿着金属和电介质交界面传播过程中，SPPs的场强幅值大小与距界面的距离呈反比，在界面处达到最大；在界面两侧的传播过程中呈现衰减的趋势，使SPPs具有极强的场约束效应。但金属的等离子体频率一般只在可见光或者更高的频段内存在，在低频段内金属基本上呈现理想电导体的特性，而不是拥有负介电常数性质的等离子体。趋肤效应的影响导致电磁波在金属内的传播呈指数形式衰减，此时电介质和金属交界面对表面等离子体激元的约束能力很差。SPPs的亚波长约束特性使电磁波在传输过程中对金属界面的细微变化极其敏感，Pendry教授等人发现在金属表面制作一些孔或者凹槽结构，能产生另一种与SPPs具有相似性质的表面波，Pendry教授等人将这种表面波称为人工表面等离子体激元(以下称SSPPs)。研究发现对金属结构表面进行改变，例如制作周期性凹槽，孔，狭缝，块等，不仅可以将表面等离子体激元的工作频率降至千兆赫兹，还可以很大程度上的增加电磁波在传输过程中对金属的渗透作用，从而增加了电介质/金属交界面对电磁波的场约束能力。SSPPs为微波频段集成电路的集成化发展提供了新的方向和思路。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在SSPPs结构的基础上利用槽型Gaobao线上的H型和口型单元结构复合的阻带滤波器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于SSPPs的阻带滤波器，SSPPs结构包含端口结构，转换结构和槽型Gaobao线；端口结构为共面波导结构包括居中金属膜和两侧金属膜，转换结构包括梯度槽和两侧地线平面金属板；槽型Gaobao线包括H型和口型单元结构；居中金属膜与梯度槽、H型和口型单元结构依次连接；两侧金属膜与两侧地线平面金属板连接。

在上述的基于SSPPs的阻带滤波器中，端口结构阻值为50Ω。

在上述的基于SSPPs的阻带滤波器中，梯度槽包括若干两边对称的U型槽，且每边U型槽开口深度逐渐增加；两侧地线平面金属板完全对称，且靠近U型槽的一边为渐开线。

在上述的基于SSPPs的阻带滤波器中，槽型Gaobao线为单根复合槽型金属线。

在上述的基于SSPPs的阻带滤波器中，金属膜、地线平面金属板、槽型Gaobao线选用相同的金，银或铜材料。

在上述的基于SSPPs的阻带滤波器中，SSPPs结构采用PCB在聚合物或耐火材料平面上进行金属膜的印刷；SSPPs结构用于微波频段。

在上述的基于SSPPs的阻带滤波器中，U型槽开口深度为线性增加。

本实用新型的有益效果是：基于SSPPs结构设计的阻带滤波器，通过槽型Gaobao线上的H型和口型单元结构单元的复合，形成了一种复合结构形式的SSPPs传输线。该传输线结构具有类似光子晶体的传输带隙存在，能够作为一种宽带的带阻滤波器。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例SSPPs结构示意图；图2为图1局部放大示意图；其中(1)-端口结构，(2)-转换结构，(3)-槽型Gaobao线；

图3为本实用新型一个实施例SSPPs结构中H结构、图4为口结构单元示意图；

图5为本实用新型一个实施例SSPPs结构中S参数曲线的仿真结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。