[实用新型]一种基于镜像对称结构的瑞利波滤波器

说明书

本实用新型提供一种基于镜像对称结构的瑞利波滤波器，其属于滤波器技术领域，其包括平板的上边界与下边界设为反对称式的周期性矩形纹波排列的平板装置A和以y轴为中心轴对平板装置A进行180°镜像映射所得到的平板装置B，以及矩形平板装置C组成的；平板装置A结构和平板装置B结构互为镜像对称排列，平板装置A和平板装置B的周期数量可根据滤波效果进行调整。本实用新型基于镜像对称结构的瑞利波滤波器结构简单，成本低，易实现；并且其滤波性能好、稳定性强、具有可持续效果。

技术领域

本实用新型属于滤波器技术领域，具体涉及一种基于镜像对称结构的瑞利波滤波器。

背景技术

瑞利波具有衰减慢、稳定性强，在岩层中会发生反射、透射等特点，常用于地质勘探问题。我国在20世纪80年代中期将瑞利波法用于地质测量技术，经过几十年的研究发展，已经取得了较好的效果。由于瑞利波在分层介质中具有的频散现象，还可以有效地用于岩层的完整性评估，堤坝危险预测，土壤类别划分等方面。

瑞利波器件在各种科学领域和工程应用中获得广泛应用。在微尺度的声学流体学中，瑞利波被用来影响流体或颗粒中存在的化学及物理特性。瑞利波也用于中频和射频滤波器，这些滤波器被称为瑞利波滤波器，由于其简单、低成本和有效性而被广泛使用。瑞利波也被用于射频识别(RFID)标签。特别是，与其他集成电路RFID标签相比，使用瑞利波的被动式RFID标签已被证实具有持久、稳健，能返回更强信号的特点。

瑞利波也被实现在结构健康监测(SHM)和无损评估(NDE)领域。在结构健康监测(SHM)和无损评估(NDE)应用中，瑞利波被用于远程检测难以到达的位置潜在的结构损伤。瑞利波固有的空间跳动现象也用于避开障碍物或调查无法正常进入的表面。

随着科技的发展，在工程应用领域对复杂环境中对瑞利波的要求越来越高，瑞利波本身的回波信号较弱，加上噪声的影响，更加难以识别有效信息。因此，如何有效实现信号提取，滤除噪声成为目前研究的关键问题。

实用新型内容

基于现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于镜像对称结构的瑞利波滤波器，其解决了现有的瑞利波器件在频段调控以及双向导通方面种类匮乏的问题，并且其具有滤波能力强、透过率高、结构简单、无需封装等特点，可实现频段可调节、双向导通功能。

依据本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种基于镜像对称结构的瑞利波滤波器，其包括平板的上边界与下边界设为反对称式的周期性矩形纹波排列的平板装置A和以y轴为中心轴对平板装置A进行180°镜像映射所得到的平板装置B，以及矩形平板装置C组成的。

优选地，平板装置A结构和平板装置B结构互为镜像对称排列，平板装置A和平板装置B的周期数量可根据滤波效果进行调整。

进一步地，在镜像对称结构中央插入矩形平板装置C，可以通过调节矩形平板装置C的长度l，以达到对滤波器的中心频率进行调控的目的。

优选地，平板装置A结构和平板装置B结构，其槽深e的取值范围在0ed₁/2，槽深的最大取值取决于结构最小厚度的一半d₁/2。

更优选地，平板装置A的第一周期结构，其周期长度Λ与平均厚度d的比值可根据滤波器的工作性能改变。

进一步地，滤波器的滤波频段是可根据整个滤波器结构按比例放大或缩小进行调节的。

更进一步地，平板装置A、平板装置B和平板装置C为无缝隙一体的同种材料。

优选地，滤波器无方向差异区分，即瑞利波可从左端入射，右端接收，以及瑞利波从右端入射，左端接收，其滤波效果是同等的。

更优选地，周期长度Λ与平均厚度d的比值为3：2。增大或减小周期长度Λ与平均厚度d的比值，可以增加滤波器通带的带宽，但同时透射率也会变小