倍频空间滤波器制造技术

本发明专利技术提出一种倍频空间滤波器，该倍频空间滤波器包括滤波组件，滤波组件包括相对设置的两个超构结构体；每一所述超构结构体均包括基板、多个第一谐振器以及多个第二谐振器；基板具有相对的第一表面和第二表面；多个第一谐振器阵列排布于所述第一表面，且各所述第一谐振器包括一第一谐振体微结构；多个第二谐振器阵列排布于所述第二表面，且各所述第二谐振器包括一第二谐振体微结构；其中，每一所述第二谐振器与一所述第一谐振器相对且相互耦合。使用本发明专利技术倍频空间滤波器可以很好的实现对倍频电磁波的滤波功能。

Frequency doubling space filter

The invention provides a frequency spatial filter, the frequency spatial filter includes a filter assembly, filter assembly includes a set of two relatively ultra structure; each of the super structure body comprises a substrate, a plurality of first resonator and a plurality of second resonators; a substrate having a first surface and a second surface opposite; multiple the first resonator array are arranged on the first surface, and each of the first resonator comprises a first resonator micro structure; a plurality of second resonator array arrangement on the second surface, and each of the second resonator includes a second resonator micro structure; wherein, each of the second resonators and one of the first resonator and the relative mutual coupling. The filtering function of frequency doubling electromagnetic wave can be achieved well by using the frequency doubling space filter of the invention.

【技术实现步骤摘要】
倍频空间滤波器
本专利技术涉及滤波器
，尤其涉及一种倍频空间滤波器。
技术介绍
超构材料是一类结构材料，它的新奇物理性质由材料的几何性质决定，这种材料在自然界或化合物中比较少见，它通常是由人工设计出来的。超构材料具有天然材料所不具备的超常物理性质。超构材料是一种单元尺度远小于工作波长的人工周期结构，在长波条件下，具有等效介电常数和等效磁导率，该电磁参数主要依赖于其基本组成单元的谐振特性。因而，可以通过改变基本组成单元的几何形状、尺寸以及排布方式等，来改变超构材料空间电磁参数的分布，使其产生预期的电磁响应，来灵活控制电磁波的传播。由于其具有高效的电磁调控特性，超构材料在电磁屏蔽、电磁兼容、隐身、探测等多个领域具有广阔的应用前景，成为近年来国际学术界研究的热点之一。空间滤波器也称为频率选择表面，是由金属贴片单元或孔径单元在平面内构成的二维周期结构，对电磁波的传播表现出带通或带阻的滤波特性。即滤波特性随频率的变化而变化，对某一频段的电磁波可以全部透过，而对另一些频段内的电磁波可以全部反射。传统频率选择表面的滤波特性主要基于其谐振机理，工作波长依赖于单元周期，倍频区域的传输特性相同。对带通型频率选择表面而言，高频段倍频处的电磁波均呈现高通透特性。然而随着移动互联网络的飞速发展，低频通讯资源几乎完全被利用，就使得不同通讯系统间的电磁干扰日趋加剧，尤其是倍频干扰，已严重影响了正常的通讯。因此，有必要研究一种倍频空间滤波器。所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种倍频空间滤波器。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供了一种倍频空间滤波器，该倍频空间滤波器包括：滤波组件，所述滤波组件包括相对设置的两个超构结构体；每一所述超构结构体均包括：基板，具有相对的第一表面和第二表面；多个第一谐振器，阵列排布于所述第一表面，且各所述第一谐振器包括一第一谐振体微结构；多个第二谐振器，阵列排布于所述第二表面，且各所述第二谐振器包括一第二谐振体微结构；其中，每一所述第二谐振器与一所述第一谐振器相对且相互耦合。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一谐振体微结构包括：第一金属膜片，设置为由第一条形结构和第二条形结构形成的正交十字结构；四个第二金属膜片，对称分布于所述正交十字结构形成的四个象限内。在本公开的一种示例性实施例中，所述第二金属膜片设置为直角弯折结构，且各所述第二金属膜片均在其所在的象限内与所述第一金属膜片之间形成直角弯折间隙。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一条形结构以及第二条形结构的宽度与所述直角弯折间隙的宽度相同。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一谐振体微结构还包括：四个第三金属膜片，设置为长方形，四个所述第三金属膜片旋转对称的分布于所述十字结构形成的四个象限内；每一所述第三金属膜片均位于一所述第二金属膜片的弯折角内且与一所述第二金属膜片的一直角边垂直连接。在本公开的一种示例性实施例中，第一条形结构和第二条形结构的长度相同，所述第二金属膜片的两直角边长度相同。在本公开的一种示例性实施例中，所述第二谐振体微结构包括：第四金属膜片，设置为中心具有正交十字镂空结构的正方形，且正交十字镂空结构与所述正方形同中心轴。在本公开的一种示例性实施例中，所述第四金属膜片与所述第一金属膜片同中心轴，且所述第一条形结构及第二条形结构的长度大于所述正方形的边长。在本公开的一种示例性实施例中，相邻的两个所述第二金属膜片之间的距离等于所述正交十字镂空结构的宽度。在本公开的一种示例性实施例中，所述基板为聚四氟乙烯板。由上述技术方案可知，本专利技术具备以下优点和积极效果中的至少之一：本专利技术倍频空间滤波器，设置有两个相对的超构结构体，而且每一超构结构体包括相对且相互耦合的多个第一谐振器和多个第二谐振器，通过多个第一谐振器和多个第二谐振器的耦合作用，达到对工作频带内的高效透波，而对工作频带外宽频段的高效反射，即实现高效滤波功能；实现对倍频电磁波的高效反射。因此，使用本专利技术倍频空间滤波器可以很好的实现对倍频电磁波的滤波功能。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是本专利技术倍频空间滤波器一实施方式的结构示意图；图2是图1中的超构结构体结构示意图；图3是图2中的超构结构体的第一表面的结构示意图；图4是图2中的超构结构体的第二表面的结构示意图；图5是图3中第一谐振体微结构的结构示意图；图6是图4中第二谐振体微结构的结构示意图；图7是超构结构体的透射系数S21和反射系数S11随电磁波频率变化的响应仿真曲线。图中主要元件附图标记说明如下：1、超构结构体；2、基板；3、第一谐振体微结构；31、第一金属膜片；32、第二金属膜片；33、第三金属膜片；34、直角弯折间隙；4、第二谐振体微结构；41、第四金属膜片；42、正交十字镂空结构。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。参照图1所示，倍频空间滤波器包括滤波组件，滤波组件可以包括相对设置的两个超构结构体1。参照图2所示的超构结构体1结构示意图，每一所述超构结构体1均可以包括基板2、多个第一谐振器以及多个第二谐振器等等。基板2可以具有相对的第一表面和第二表面。在本示例实施方式中，基板2可以设置为正方形的板，第一表面和第二表面可以为正方形板的两个相对且面积较大的表面。基板2可以为聚四氟乙烯板。当然，基本的结构形态和材料不限于上述描述，例如，基板2还可以设置为长方形、梯形或圆形等等需要的形状，基板2也可以采用聚全氟乙丙烯、聚酰亚胺等。此处不做特殊限定。参照图3所示的超构结构体的第一表面的结构示意图。多个第一谐振器可以阵列排布于所述第一表面，且各所述第一谐振器可以包括一第一谐振体微结构3。在本示例实施方式中，相邻的第一谐振体微结构3相互连接，即上下左右相邻的第一谐振体微结构3之间没有间隙。另外，本领域技术人员可以理解的是，第一谐振体微结构3之间也可以设置有间隙，此处不做特殊限定。参照图5所示的第一谐振体微结构的结构示意图。第一谐振体微结构3可以包括第一金属膜片31以及四个第二金属膜片32。在本示例实施方式中，第一金属膜片31可以设置为由第一条形结构和第二条形结构形成的正交十字结构，即第一条形结构和第二条形结构之间相互垂直且平分地交叉设置。第一条形结构的长度和第二条形结构的长度相同均为L1，L1＝5.6mm，且相邻两个第一谐振体微结构3的中心间距也为L1，即5.6mm。第一条形结构和第二条形结构通过光刻技术或电路板印刷技术形成于基板2的第一表面，所以第一条形结构和第二条形结构的交叉处为一层而不是两层。即第一金属膜片31可以理解为由一个正方形金属膜片和正方形金属膜片的四个边分别向四周延伸的四个长方形金属膜片组成，四个长方形金属膜片之间相互垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倍频空间滤波器，其特征在于，包括：滤波组件，所述滤波组件包括相对设置的两个超构结构体；每一所述超构结构体均包括：基板，具有相对的第一表面和第二表面；多个第一谐振器，阵列排布于所述第一表面，且各所述第一谐振器包括一第一谐振体微结构；多个第二谐振器，阵列排布于所述第二表面，且各所述第二谐振器包括一第二谐振体微结构；其中，每一所述第二谐振器与一所述第一谐振器相对且相互耦合。

【技术特征摘要】
1.一种倍频空间滤波器，其特征在于，包括：滤波组件，所述滤波组件包括相对设置的两个超构结构体；每一所述超构结构体均包括：基板，具有相对的第一表面和第二表面；多个第一谐振器，阵列排布于所述第一表面，且各所述第一谐振器包括一第一谐振体微结构；多个第二谐振器，阵列排布于所述第二表面，且各所述第二谐振器包括一第二谐振体微结构；其中，每一所述第二谐振器与一所述第一谐振器相对且相互耦合。2.根据权利要求1所述的倍频空间滤波器，其特征在于，所述第一谐振体微结构包括：第一金属膜片，设置为由第一条形结构和第二条形结构形成的正交十字结构；四个第二金属膜片，对称分布于所述正交十字结构形成的四个象限内。3.根据权利要求2所述的倍频空间滤波器，其特征在于，所述第二金属膜片设置为直角弯折结构，且各所述第二金属膜片均在其所在的象限内与所述第一金属膜片之间形成直角弯折间隙。4.根据权利要求3所述的倍频空间滤波器，其特征在于，所述第一条形结构以及第二条形结构的宽度与所述直角弯折间隙的宽度相同。5.根据权利要求3所述的倍频空间滤波器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺增林，何树权，熊飞，
申请(专利权)人：西安天和防务技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61