[发明专利]一种梳型人工表面等离子激元的四通道带通滤波器

说明书

本发明提供了一种梳型人工表面等离子激元的四通道带通滤波器，该滤波器为传统微带形式，生产加工于微波介质基板上下两侧。由特殊的扇形结构和传统微带线形成的共面波导作为滤波器的输入/输出端，形成缺陷地结构DGS，避免底面大面积接地；利用尺寸渐变的梯形的梳型SSPP结构完成共面波导到人工表面等离子激元的过渡；通过T型双模谐振器加载于级联型的梳型SSPP传输线上，实现四通道带通滤波作用。本发明在性能方面，空间辐射损耗低，插入损耗较小，带外抑制较高，矩阵系数较好，带宽利用率较高。在结构方面，相对尺寸较小，结构设计较对称。在成本方面，无需金属腔体，制作成本低等特点。

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种梳型人工表面等离子激元的四通道带通滤波器。

背景技术

随着微波无线通信的快速发展，滤波器作为微波无线通信系统的重要无源器件，被广泛应用于通信、雷达、卫星通信、医疗设备等领域。现代无线通信系统特别是移动和星载通信系统对电路尺寸和信号质量都有十分苛刻的要求，微波滤波器作为现代通信系统中的重要元件之一，它的性能的好坏直接关系到整个通信系统的质量，因此设计高性能、小型化、低损耗以及新结构的滤波器已经成为当前微波无源器件的研究的热点和难点之一。

近几年，射频工作者发现，利用SSPP设计制作的微波器件，不仅保留微带射频传输的特点，还继承SSPP突破衍射极限和慢波效应的特点。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种梳型人工表面等离子激元的四通道带通滤波器，以解决背景技术问题。

一种梳型人工表面等离子激元的四通道带通滤波器，包括：介质板、共面波导结构和SSPP传输结构、T型结构的双模谐振器；所述T型结构的双模谐振器加载于所述SSPP传输结构上；所述共面波导结构设置在所述SSPP传输结构两端作为所述四通道带通滤波器的输入端和输出端，实现端口阻抗匹配。

具体地，所述共面波导结构包括特殊的扇形结构和传统微带线，所述共面波导结构一端的所述传统微带线两侧均设置所述特殊的扇形结构。

具体地，所述SSPP传输结构为尺寸渐变的梯形结构，所述共面波导结构与所述SSPP传输结构连接点沿着人工表面等离子传输线方向共有7个单元组成，所述7个单元的槽深分别从0.5mm到3.5mm依次递增；所述人工表面等离子激元传输线上由有15个单元输出组成。

具体地，所述特殊的扇形结构和所述SSPP传输结构在所述介质板顶面形成缺陷地结构DGS，避免所述介质板底面大面积接地。

具体地，所述特殊的扇形结构的边缘呈指数函数，所述指数函数的关系式为其中指数参数P1(X₀，Y₀)，P2(X₁，Y₁)分别为曲面的两个端点，扇形的长为40，宽为20。

具体地，所述SSPP传输结构的梯形结构与所述共面波导结构连接，完成了所述共面波导结构上到所述SSPP传输结构上的表面等离子的过渡，在传输模式上，实现了共面波导结构上TEM波到SSPP传输线上TM波的转换。

具体地，所述T型结构的双模谐振器包括两个T型结构，所述T型结构一端为开路短截线，另一端为短路短截线，通过铜柱之间贯穿上下板，形成双模谐振器。

具体地，人工表面等离子激元传输线为所述SSPP传输结构主传输线。具体地，所述四通道带通滤波器的微波电路传输线分别加工于所述介质板上下两侧，两侧SSPP主传输线尺寸位置完全相同，所述T型结构的双模谐振器加载于上下两侧SSPP传输线上，并且通过T型结构上过孔增强耦合效应。

与现有技术相比，本发明存在以下至少一种技术效果：