一种低通微波滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低通微波滤波器。包括介质板(1)，介质板(1)的一个表面上设有金属微带(2)，另一个表面上设有金属地(3)；所述的金属微带(2)包括微带波导段(4)，微带波导段(4)经过渡段(5)与人工表面等离激元段(6)连接；所述的人工表面等离激元段(6)上分布有V型槽(7)。本实用新型专利技术具有低传输损耗、避免电磁场强烈反射和抗电磁干扰能力强的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通讯领域用的滤波器，特别是一种低通微波滤波器。
技术介绍
当今大数据时代，随着信息的需求量成爆炸式的增长，移动通讯领域要求能制造出集成度更高的微波器件，然而随着高频集成电路尺寸的不断缩小，开始出现了器件的电磁噪声干扰，RC延迟达到极限等一系列技术问题而导致器件工作不稳定，因此现有的微波器件已不能适应当今大规模微波集成电路的发展。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种低通微波滤波器。本技术具有低传输损耗、避免电磁场强烈反射和抗电磁噪声干扰能力强的特点。本技术的技术方案：一种低通微波滤波器，包括介质板，介质板的一个表面上设有金属微带，另一个表面上设有金属地；所述的金属微带包括微带波导段，微带波导段经过渡段与人工表面等离激元段连接；所述的人工表面等离激元段上分布有V型槽。前述的低通微波滤波器中，所述的V型槽的槽口宽度w1的取值为1.0～3.0mm，槽深Ch1的取值为2～6mm，槽型周期p为3～8mm。前述的低通微波滤波器中，金属地边缘为满足X2/(L1+L2+L3/2)2+Y2/(h+g+2w-a)2＝1椭圆方程的曲线；其中a为曲线形状系数，其取值为15～35；h为金属微带宽度，其取值为8～15mm；g为金属微带与金属地间距，其取值为0.3～1mm，w为留白宽度，其取值为10～25mm，L1为微带波导段的长度，其取值为2～10mm，L2为过渡段长度，20～40mm，L3为人工表面等离激元段的长度，其取值为90～160mm。前述的低通微波滤波器中，所述的过渡段上设有深度渐变的V型槽。与现有技术相比，本技术在L1和L3间设置过渡段(以下用其长度符号>L2替代)，且在L2背面设置金属地，通过该结构，实现了电磁场在L1和L3中传播模式的平稳过渡，充分减小因电磁场模式和阻抗不匹配出现强烈的微波电场反射，避免了输出端电磁场出现严重衰减，有效降低了电磁场的传输损耗；申请人通过大量实验发现，当椭圆方程X2/(L1+L2+L3/2)2+Y2/(h+g+2w-a)2＝1曲线中a的取值范围在15～35间时，其微波电场的反射最小；不仅如此，本技术在L2上还设有深度渐变的V型槽；通过该结构，可进一步实现准TEM模式向SSPPs模式的过渡，减少微波电场反射。本技术通过在L3上设置一系列的V型槽；通过该结构，使得电磁场在传输时被束缚在V型槽槽口，从而大大降低了多条传输线(金属微带)传输时因间距太小而出现的电磁噪声干扰，使得抗干扰能力大大增强，同时也增强了高密度微波集成电路工作时的稳定性，不仅如此，因抗电磁干扰能力大大增强，本技术还能继续减小微波集成电路中金属微带间的间距以实现器件的小型化，因而能更好地适应当今大规模微波集成电路的发展。本技术还能通过调节V型槽的几何尺寸来调控微波传输线的截止频率和电磁场分布，同时调整电磁波的束缚效果，申请人在进行大量试验后发现，当槽口宽度w1的取值为1.0～3.0mm、槽深Ch1的取值为2～6mm、V型槽周期p为3～8mm时，V型槽对电磁场具有很好的束缚效果。为了更好地证明本技术的有益效果，申请进行了如下实验：申请人设计一个低通微波滤波器样品，样品的参数如表1。表1微波滤波器样品各部分参数(单位：mm)该样品的介质板采用介电常数为2.65的基片，对该样品的滤波特性曲线经时域有限差分计算如图3所示，该样品为低通滤波，其-3dB通带为直流到7.757GHz，样品在整个通带内纹波抖动低于1dB，通带内反射小于-10dB。由图3可知，该样品的反射特性得到有效改善，同时样品的滤波特性得到很好的优化。图3中S11为滤波器反射系数；S21为滤波器传输系数。附图说明图1是本技术的正面结构示意图；图2是本技术的背面结构示意图；图3是样品的S参数曲线图。附图中的标记为：1-介质板，2-金属微带，3-金属地，4-微带波导段，5-过渡段，6-人工表面等离激元段,7-V型槽。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术限制的依据。实施例。一种低通微波滤波器，构成如图1和2所示，包括介质板1，介质板1的一个表面上设有金属微带2，另一个表面上设有金属地3；所述的金属微带2包括微带波导段4，微带波导段4经过渡段5与人工表面等离激元段6连接；所述的人工表面等离激元段6上分布有V型槽7。前述的V型槽7的槽口宽度w1的取值为1.0～3.0mm，槽深Ch1的取值为2～6mm，槽型周期p为3～8mm。前述的金属地3的边缘为，满足X2/(L1+L2+L3/2)2+Y2/(h+g+2w-a)2＝1椭圆方程的曲线；其中a为曲线形状系数，其取值为15～35；h为金属微带宽度，其取值为8～15mm；g为金属微带2与金属地3间距，即介质板1厚度，其取值为0.3～1mm，w为留白宽度，其取值为10～25mm，L1为微带波导段的长度，其取值为2～10mm，L2为过渡段长度，20～40mm，L3为人工表面等离激元段6的长度，其取值为90～160mm。所述的留白宽度w为金属微带2边沿到介质板1边沿的距离。前述的过渡段5上设有深度渐变的V型槽7。本技术的工作原理：准TEM模式的电磁场由左边的微带波导段4传输到过渡段5，在过渡段5中逐渐渐变为SSPPs模式的电磁场，且在过渡段5中准TEM模式和SSPPs模式的电磁场共存，当电磁场到达人工表面等离激元段6时，完全转化为SSPPs模式的电磁场，并在L3进行传输，传输后SSPPs模式电磁场又经过右边的过渡段转化为准TEM模式的电磁场由右边的微带波导段输出。当电磁场在微带波导段4传播，该段内电磁场的模式为准TEM模式，该模式电磁场被束缚在微带波导段4与金属地3间的介质板内；在过渡段5传播时，该段内准TEM模式与SSPPs模式共存，其中准TEM模式电磁场被束缚在过渡段5与金属地3间的介质板内，SSPPs模式电磁场被束缚在V型槽槽口；在L3中进行传播时，该段内为SSPPs模式，该模式电磁场被束缚在V型槽槽口。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低通微波滤波器，其特征在于：包括介质板(1)，介质板(1)的一个表面上设有金属微带(2)，另一个表面上设有金属地(3)；所述的金属微带(2)包括微带波导段(4)，微带波导段(4)经过渡段(5)与人工表面等离激元段(6)连接；所述的人工表面等离激元段(6)上分布有V型槽(7)。

【技术特征摘要】
1.一种低通微波滤波器，其特征在于：包括介质板(1)，介质板(1)的一个表面上设有金属微带(2)，另一个表面上设有金属地(3)；所述的金属微带(2)包括微带波导段(4)，微带波导段(4)经过渡段(5)与人工表面等离激元段(6)连接；所述的人工表面等离激元段(6)上分布有V型槽(7)。2.根据权利要求1所述的低通微波滤波器，其特征在于：所述的V型槽(7)的槽口宽度w1的取值为1.0～3.0mm，槽深Ch1的取值为2～6mm，槽型周期p为3～8mm。3.根据权利要求1或2所述的低通微波滤波器，其特征在于：金属地(3)边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明哲，曾志伟，纪登辉，尹跃，
申请(专利权)人：六盘水师范学院，
类型：新型
国别省市：贵州;52