一种基于SSPPs的阻带滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及电磁场与微波技术领域，具体涉及一种基于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。该阻带滤波器基于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。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SSPPs的阻带滤波器
本技术属于电磁场与微波
，尤其涉及一种基于SSPPs的阻带滤波器。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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，本技术采用的技术方案是：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。本技术的有益效果是：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为本技术一个实施例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为本技术一个实施例SSPPs结构中H结构、图4为口结构单元示意图；图5为本技术一个实施例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技术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，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”“连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于相关领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本实施例采用以下技术方案来实现，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。进一步，端口结构阻值为50Ω。进一步，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。进一步，槽型Gaobao线为单根复合槽型金属线。进一步，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。进一步，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。更进一步，U型槽开口深度为线性增加。具体实施时，一种基于SSPPs的阻带滤波器，使用PCB印刷技术，在聚合物或耐火材料平面上进行金属膜的印刷，形成SSPPs结构；SSPPs结构依次包括端口结构，转换结构和槽型Gaobao线，端口结构为共面波导结构，传输信号线为居中金属膜，两侧金属膜为提供电磁波能量返回回路的地线金属板，整个端口结构阻值为50Ω；转换结构由两边中间逐渐增大深度的梯度槽和两边平面喇叭开口的地线平面金属板构成；槽型Gaobao线主要由H型和口型单元结构构成，与转换结构的信号线连接。而且，转换结构中的梯度槽槽型为对称U型槽结构。而且，金属膜、地线平面金属板与槽型Gaobao线选用相同的金，银或铜材料。而且，SSPPs结构适用于微波频段。如图1所示，本实施例的阻带滤波器由三部分构成，在具有共面波导和转换结构的基础上，在槽型Gaobao线上设计H型和口型结构复合成的单元结构，成为一种具有阻带效应的SSPPs结构。如图2所示，本实施例的阻带滤波器分为三个部分：端口结构(1)为共面波导结构，传输信号线为居中金属膜，两侧金属膜为提供电磁波能量返回回路的地线金属板，整个端口结构阻值为50Ω，方便与矢量网络分析仪对接，图1中为共面波导所支持的对称准横电磁波模式。转换结构(2)由梯度槽线和两边平面喇叭开口的地线平面金属板构成。梯度槽线与端口结构(1)的居中金属膜(传输信号线)连接，两边喇叭口分别与端口结构(1)两侧金属膜(地线金属板)连接。槽型Gaobao线(3)为单根复合槽型金属线构成。并且，采用图3所示H型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SSPPs的阻带滤波器，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种基于SSPPs的阻带滤波器，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的基于SSPPs的阻带滤波器，其特征在于，端口结构阻值为50Ω。3.如权利要求1所述的基于SSPPs的阻带滤波器，其特征在于，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；...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海，周静，杨东，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42