一种圆波导Ku波段电磁波的TM制造技术

本发明专利技术提出了一种圆波导Ku波段电磁波的TM

【技术实现步骤摘要】
一种圆波导Ku波段电磁波的TM
0n
模式滤波器


[0001]本专利技术属于选频滤波
，具体地说，涉及一种圆波导Ku波段电磁波的TM
0n
模式滤波器。

技术介绍

[0002]滤波器作为一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。滤波器通常分为空间场、电路两种形式。电路形式是利用电阻、电抗器和电容器元器件构成的滤波电路。谐振频率时，电路阻抗值最小，非谐振频率时，电路阻抗比很大，将电路元器件数值调整到某一特征谐波频率，则能滤除该次谐波电流；当若干谐波频率的谐振电流组成在一起，则能滤除对应的特征谐波频率。空间场形式是利用电磁波在谐振腔中的谐振及耦合作用，形成等效的电阻、电抗和电容，从而实现滤波。
[0003]随着电子技术的不断发展，滤波器从种类上已发展为数字滤波器、程控滤波系统、有源滤波器及无源滤波器等。在各个频段上，滤波器已发展出相应的低通滤波器，高通滤波器和带阻滤波器等，已广泛地应用在通信，电源，电磁兼容等领域。目前，国内外滤波器技术主要聚焦在对特定频率范围进行选择，但在波导中多种模式同时存在的情况下，缺少相应的滤波器对特定模式进行选择。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的上述需求，提出了一种圆波导Ku波段电磁波的TM0n模式滤波器，通过设置环形槽线外壳、开口谐振环阵列和聚四氟乙烯基底，实现了对圆波导波导壁内传输的Ku波段电磁波的TM0n模式进行选择通过，对其他模式滤波进行滤除，为某些科研及工程应用提供特定模式电磁场。
[0005]本专利技术具体实现内容如下：
[0006]本专利技术提出了一种圆波导Ku波段电磁波的TM
0n
模式滤波器，包括圆筒形的环形槽线外壳、开口谐振环阵列；
[0007]所述开口谐振环阵列同轴心设置在环形槽线外壳，包括均匀分布的多个开口谐振环阵列单元，每个开口谐振环阵列单元包括多个开口谐振环；
[0008]在所述环形槽线外壳与开口谐振环阵列之间设置有聚四氟乙烯基底；开口谐振环阵列绕圆波导传输方向角向旋转均匀铺设在聚四氟乙烯基底上；
[0009]所述开口谐振环为方形的开口谐振环。
[0010]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述开口谐振环为外环边长为2mm的正方形开口谐振环，且内环与外环的环宽为0.2mm，内环与外环之间的间隔为0.2mm；且内环与外环的开口相对于内环与外环同一轴线对称；所述内环与外环的厚度为0.2mm。
[0011]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述开口谐振环阵列包括15个开口谐振环阵列单元，每个开口谐振环阵列单元包括15个开口谐振环；每个开口谐振环阵列单元之间的间隔为0.2mm，每个开口谐振环之间的间隔为0.2mm。
[0012]为了更好地实现本专利技术，进一步地，还包括聚四氟乙烯固定板，所述环形槽线外壳内侧均匀设置15条槽线，所述聚四氟乙烯固定板穿过聚四氟乙烯基底连接在环形槽线外壳的槽线和开口谐振环阵列上的开口谐振环缝隙之间。
[0013]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述环形槽线外壳的材料为铜或者铝。
[0014]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述环形槽线外壳的内截面直径为38.1mm，长度为35mm。
[0015]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述聚四氟乙烯基底的半径为6.25mm。
[0016]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述槽线的宽度为2mm，深度为4.5mm。
[0017]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述开口谐振环的材料为纯铜。
[0018]本专利技术与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
[0019]本专利技术能够特定对TM0n模式进行选择通过，对其他模式进行衰减，根据图6所示的仿真结果，其在Ku波段对TM01模式几乎没有衰减，S21参数基本在
‑
1dB范围内，而TE01模式衰减明显，3dB带宽5.2GHz，10dB带宽4.3GHz，最大衰减64.2dB。
附图说明
[0020]图1为开口谐振环结构尺寸示意图；
[0021]图2为开口谐振环阵列中多个开口谐振环分布示意图；
[0022]图3为本专利技术滤波器截面示意图；
[0023]图4为本专利技术滤波器的立体透视图；
[0024]图5为本专利技术滤波器增加槽线的立体透视图；
[0025]图6为本专利技术仿真结构示意图。
[0026]其中：1、环形槽线外壳，2、开口谐振环阵列，3、聚四氟乙烯基底，4、聚四氟乙烯固定板。
具体实施方式
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]实施例1：
[0030]本实施例提出了一种圆波导Ku波段电磁波的TM
0n
模式滤波器，包括圆筒形的环形槽线外壳1、开口谐振环阵列2；
[0031]所述开口谐振环阵列2同轴心设置在环形槽线外壳1，包括均匀分布的多个开口谐
振环阵列单元，每个开口谐振环阵列单元包括多个开口谐振环；
[0032]在所述环形槽线外壳1与开口谐振环阵列2之间设置有聚四氟乙烯基底3；开口谐振环阵列2绕圆波导传输方向角向旋转均匀铺设在聚四氟乙烯基底3上；
[0033]所述开口谐振环为方形的开口谐振环。
[0034]所述环形槽线外壳1的材料为铜或者铝。
[0035]所述开口谐振环的材料为纯铜。
[0036]工作原理：开口谐振环在一定条件下具有左手效应的特质，设r为内环的内半径，c为内外环的宽度，d为内外环的间隙，且三者之间满足，假设开口谐振环纵向为无限长的柱体，横向周期排列，周期为a，当在环上施加垂直穿过电流环的均匀外部磁场则在开口谐振环上将产生感应电流为：
[0037][0038]其中，σ为金属环沿着圆周单位面积的电阻率，单位长度电容(c0为自由空间中的光速)，此时：
[0039][0040]由式(1
‑
2)可知，开口谐振环进行周期排列形成的结构，磁导率表达式类似于Drude模型，由此，可得出开口谐振环的谐振频率为：
[0041][0042]磁等离子体频率为：
[0043][0044]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆波导Ku波段电磁波的TM
0n
模式滤波器，其特征在于，包括圆筒形的环形槽线外壳（1）、开口谐振环阵列（2）；所述开口谐振环阵列（2）同轴心设置在环形槽线外壳（1），包括均匀分布的多个开口谐振环阵列单元，每个开口谐振环阵列单元包括多个开口谐振环；在所述环形槽线外壳（1）与开口谐振环阵列（2）之间设置有聚四氟乙烯基底（3）；开口谐振环阵列（2）绕圆波导传输方向角向旋转均匀铺设在聚四氟乙烯基底（3）上；所述开口谐振环为方形的开口谐振环。2.如权利要求1所述的一种圆波导Ku波段电磁波的TM0n模式滤波器，其特征在于，所述开口谐振环为外环边长为2mm的正方形开口谐振环，且内环与外环的环宽为0.2mm，内环与外环之间的间隔为0.2mm；且内环与外环的开口相对于内环与外环同一轴线对称；所述内环与外环的厚度为0.2mm。3.如权利要求1或2所述的一种圆波导Ku波段电磁波的TM0n模式滤波器，其特征在于，所述开口谐振环阵列（2）包括15个开口谐振环阵列单元，每个开口谐振环阵列单元包括15个开口谐振环；每个开口谐振环阵列单元之间的间隔为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓杰文，刘明川，陈敬，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：