一种低通滤波器制造技术

本发明专利技术涉及一种低通滤波器，包括腔体，位于腔体两端的输入端和输出端，位于腔体内与输入端和输出端相连的谐振子，所述谐振子包括间隔排列的高阻抗线和低阻抗线，所述高阻抗线和低阻抗线由人工电磁材料制成。采用上述技术方案可以实现低通滤波器的小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种低通滤波器
本专利技术涉及无线通信领域，更具体地说，涉及一种低通滤波器。
技术介绍
随着信息技术的发展，人们对信息的价值越来越重视，各种通信系统相继发展起来，与此同时，信号频域变得越来越拥挤，各种频段的通信系统相继出现。为了避免频段间的串扰，高质量滤波器是通信系统中必不可少的部件。在微波频段，随着射频微波系统的多样化、小型化、大功率的快速发展，对滤波器的性能指标要求也越来越高，为了实现对无线通信系统频率的选择，将需要的成分无损耗传输，抑制不需要的频率成分的任务，微波滤波器起到了至关重要的作用。具有高低阻抗线(由高阻抗线和低阻抗线间隔排列而成)的低通滤波器是比较常见的结构，如图1所示。其中高阻抗线和低阻抗线分别由金属来实现，高阻抗线由较细的金属结构来实现，低阻抗由较粗的金属结构来实现。人工电磁材料，是一种能够对电磁波产生响应的新型人工合成材料，由基板和附着在基板上的一个或者多个人造微结构组成。由于人造微结构通常是由导电材料构成的具有一定几何图案的结构，因此能够对电磁波产生响应，从而使人工电磁材料整体体现出不同于基板的电磁特性。介电常数是以绝缘材料为介质与以真空为介质制成同尺寸电容器的电容量之比值，其表示在单位电场中，单位体积内积蓄的静电能量的大小。介电常数表征电介质极化并储存电荷的能力。高介电常数的材料放在电场中，电场的强度会在材料内有可观的下降。在高介电常数材料中，电磁波会变很短，有利于缩小射频及微波器件的尺寸，现有的金属材料介电常数都不是很高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：现有金属的介电常数不高，不利于低通滤波器进一步小型化。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种使用了人工电磁材料的低通滤波器，由于人工电磁材料可以具有较高的介电常数，所以有利于实现低通滤波器的小型化。该低通滤波器，包括腔体，位于腔体两端的输入端和输出端、位于腔体内与输入端和输出端相连的谐振子；所述谐振子包括间隔排列的高阻抗线和低阻抗线，所述高阻抗线和低阻抗线由人工电磁材料制成。在本专利技术的优选实施方式中，所述人工电磁材料包括至少一个人工电磁材料片层，每个所述人工电磁材料片层包括基板和附着在所述基板正反两面上的至少一个人造微结构。在本专利技术的优选实施方式中，所述作为高阻抗线的人工电磁材料沿该低通滤波器中垂直于输入端到输出端方向的横截面的面积小于作为低阻抗线的人工电磁材料的横截面的面积。在本专利技术的优选实施方式中，所述作为高阻抗线的人工电磁材料中的人造微结构的尺寸小于作为低阻抗线的人工电磁材料中的人造微结构。在本专利技术的优选实施方式中，所述基板为陶瓷材料、FR4(玻璃纤维环氧树脂)或者F4B(聚四氟乙烯玻璃布)。在本专利技术的优选实施方式中，所述基板为树脂基材料、铁电材料、铁氧材料或者铁磁材料。在本专利技术的优选实施方式中，所述人造微结构通过蚀刻、电镀或者钻刻附着于所述基板上。在本专利技术的优选实施方式中，所述人造微结构通过光刻、电子刻或者离子刻附着于所述基板上。在本专利技术的优选实施方式中，所述人造微结构由导电材料制成。在本专利技术的优选实施方式中，所述人造微结构由银、铜、ITO(IndiumTinOxide，铟锡氧化物)、石墨或者碳纳米管制成。实施本专利技术，具有以下有益效果：在传统的具有高低阻抗线的低通滤波器中通过使用人工电磁材料来代替金属，由于人工电磁材料可以具有较高的介电常数，所以有利于实现低通滤波器的小型化。附图说明为了更清晰地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。图1为本专利技术实施例提供的低通滤波器剖面结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的低通滤波器其S参数特性曲线示意图；图3是本专利技术实施例中人工电磁材料中的人造微结构的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，属于本专利技术的保护范围。低通滤波器如图1所示，包括腔体，位于腔体两端的输入端3和输出端4，位于腔体内与输入输出端相连的谐振子；谐振子包括间隔排列的高阻抗线和低阻抗线，该高阻抗线和低阻抗线由人工电磁材料制成。人工电磁材料包括至少一个人工电磁材料片层，人工电磁材料片层包括基板和附着在所述基板正反两面上的至少一个人造微结构，人造微结构的形状如图3所示，包括相互正交的两个支路，每个支路包括六条平行的线段和分别连接六条线段中点的连接线，两个支路的交点为各连接线的中点，该人工电磁材料其介电常数可以达到100以上。当人工电磁材料具有多个人工电磁材料片层时，相邻人工电磁材料片层沿输入端到输出端的方向组装起来，具体地，相邻人工电磁材料片层沿垂直于其上下表面的方向可以通过机械连接、焊接或者在相邻的人工电磁材料片层之间填充可连接二者的物质将两者粘合等方式组装成一体。作为高阻抗线的人工电磁材料2沿该低通滤波器中垂直于输入端到输出端方向的横截面的面积小于作为低阻抗线的人工电磁材料1的横截面的面积。作为高阻抗线的人工电磁材料中的人造微结构的尺寸小于作为低阻抗线的人工电磁材料中的人造微结构。基板采用陶瓷材料，当然也可以使用FR4、F4B、树脂基材料、铁电材料、铁氧材料或者铁磁材料。人造微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或者离子刻附着于基板上。人造微结构由铜线制成。当然也可以采用银、ITO、石墨或者碳纳米管等导电材料制成。图2是该低通滤波器的仿真图，由图2可知，该低通滤波器的截止频率为1.97GHz，通带衰减在0.1dB内，阻带衰减在1.97GHz～2.2GHz范围内可达40dB，因此该滤波器具有较好的低通特性，其尺寸可以设计为120mm×20mm×20mm，与达到相同性能指标具有普通金属高低阻抗线的低通滤波器相比其体积有所减小，所以实现了低通滤波器的小型化。上面结合附图对本专利技术的实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，比如人造微结构可以为其他几何形状，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下还可做出很多变形，这些均属于本专利技术的保护之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低通滤波器，包括腔体、位于腔体两端的输入端和输出端、位于腔体内与输入端和输出端相连的谐振子；所述谐振子包括间隔排列的高阻抗线和低阻抗线，其特征在于，所述高阻抗线和低阻抗线由人工电磁材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种低通滤波器，包括腔体、位于腔体两端的输入端和输出端、位于腔体内与输入端和输出端相连的谐振子；所述谐振子包括间隔排列的高阻抗线和低阻抗线，其特征在于，所述高阻抗线和低阻抗线由人工电磁材料制成；所述人工电磁材料包括至少一个人工电磁材料片层，每个所述人工电磁材料片层包括基板和附着在所述基板正反两面上的至少一个人造微结构；所述作为高阻抗线的人工电磁材料中的人造微结构的尺寸小于作为低阻抗线的人工电磁材料中的人造微结构；所述人造微结构包括相互正交的两个支路，每个支路包括六条平行的线段和分别连接六条线段中点的连接线，两个支路的交点为各连接线的中点，所述人工电磁材料的介电常数为100以上。2.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述作为高阻抗线的人工电磁材料沿该低通滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，栾琳，刘京京，徐国伟，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：