CN206322823U - 一种弯折型微波带通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种弯折型微波带通滤波器，其中，包括两个形状相同的滤波结构，所述的滤波结构由两片平衡设置的介质片形成的滤波腔，在两片介质片的相对面沿微波传送方向依次对称设有槽线导波面、过渡面和滤波凹槽面，所述的滤波凹槽面为在介质片相对面垂直微波传送方向设置的多个滤波凹槽，所述滤波凹槽的槽面为梯形，所述的过渡面为在介质片相对面垂直微波传送方向设置的多个过渡凹槽，所述过渡凹槽的槽面为梯形；两个所述滤波结构的滤波凹槽面端连通。本实用新型的一种弯折型微波带通滤波器能够充分提高微波波段亚波长的束缚效应，抗电磁干扰能力更好，并且能够更好的与基片共形。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种人工表面等离激元型微波带通滤波器，更具体地说，尤其涉及一种弯折型微波带通滤波器。
背景技术
当今社会，随着移动通信信息量的迅猛增长，微波通讯系统要求能制造出集成度更高、速度更快的微波器件，然而随着微波电路集成度的不断提高，导线与导线间的电磁噪声严重干扰了微波器件工作的稳定性。采用人工表面等离激元型微波器件能使微波电路具有更强的抗电磁干扰能力，可以更好地满足下一代微波通信电磁兼容的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种弯折型微波带通滤波器，该滤波器能够充分提高微波波段亚波长的束缚效应，抗电磁干扰能力更好，并且能够更好的与基片共形。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种弯折型微波带通滤波器，其中，包括两个形状相同的滤波结构，所述的滤波结构由两片平衡设置的介质片形成的滤波腔，在两片介质片的相对面沿微波传送方向依次对称设有槽线导波面、过渡面和滤波凹槽面，所述的滤波凹槽面为在介质片相对面垂直微波传送方向设置的多个滤波凹槽，所述滤波凹槽的槽面为梯形，所述的过渡面为在介质片相对面垂直微波传送方向设置的多个过渡凹槽，所述过渡凹槽的槽面为梯形；两个所述滤波结构的滤波凹槽面端连通。
进一步的，所述过渡凹槽的槽底斜线方程为：
y＝v+ux
其中v为直线截距，取值为0.1～3mm，u为直线斜率，取值为0.1～2mm。
进一步的，两个所述滤波结构成呈90°弯角。
进一步的，多个所述的滤波凹槽均匀设置，所述滤波凹槽的槽底宽度为0.2～0.8mm，所述滤波凹槽的槽口宽度为1～3mm，所述滤波凹槽的槽体高度为1～2.5mm，相邻两个滤波凹槽间的距离为2～6mm。
进一步的，多个所述的过渡凹槽均匀设置，所述过渡凹槽的槽口宽度等于滤波凹槽的槽口宽度，相邻两个过渡凹槽间的距离、相邻的过渡凹槽与滤波凹槽间的距离以及相邻两个滤波凹槽间的距离相同。
进一步的，所述滤波凹槽面沿微波传送方向的长度为74～94mm，所述滤波凹槽面垂直微波传送方向的宽度为8～12mm，所述过渡面沿微波传送方向的长度为20～40mm，所述槽线导波面沿微波传送方向的长度为6～10mm。
进一步的，所述介质片垂直微波传送方向的长度为90～110mm，所述介质片的厚度为0.3～0.7mm。
进一步的，在所述的滤波结构中，两片所述介质片上的滤波凹槽和过渡凹槽均镜像对称。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：
本实用新型的一种弯折型微波带通滤波器，其中，包括两个形状相同的滤波结构，所述的滤波结构由两片平衡设置的介质片形成的滤波腔，在两片介质片的相对面沿微波传送方向依次对称设有槽线导波面、过渡面和滤波凹槽面，所述的滤波凹槽面为在介质片相对面垂直微波传送方向设置的多个滤波凹槽，所述滤波凹槽的槽面为梯形，所述的过渡面为在介质片相对面垂直微波传送方向设置的多个过渡凹槽，所述过渡凹槽的槽面为梯形；两个所述滤波结构的滤波凹槽面端连通。利用槽线导波面实现微波信号的输入或输出，由过渡面将微波传送至滤波凹槽面，在滤波凹槽面中采用了新型的周期性、镜像对称的梯形滤波凹槽结构，提高了微波波段亚波长的束缚效应，使得滤波器的抗电磁干扰能力更为优异。此外，滤波凹槽面呈90度直角弯角结构，可以使滤波器更好的与基片共形。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型具体实施例的S参数特性曲线图；
图3是本实用新型具体实施例的法线方向电场分布图；
图4为本实用新型具体实施例的带外传输零点的调控示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。
参照图1所示，本实用新型的一种弯折型微波带通滤波器，其中，包括两个形状相同的滤波结构，所述的滤波结构由两片平衡设置的介质片2形成的滤波腔，在两片介质片2的相对面沿微波传送方向依次对称设有槽线导波面3、过渡面4和滤波凹槽面5，所述的滤波凹槽面5为在介质片2相对面垂直微波传送方向设置的多个滤波凹槽6，所述滤波凹槽6的槽面为梯形，所述的过渡面4为在介质片2相对面垂直微波传送方向设置的多个过渡凹槽7，所述过渡凹槽7的槽面为梯形；两个所述滤波结构的滤波凹槽面5端连通。利用槽线导波面3实现微波信号的输入或输出，由过渡面4将微波传送至滤波凹槽面5，在滤波凹槽面5中采用了新型的周期性、镜像对称的梯形滤波凹槽6结构，提高了微波波段亚波长的束缚效应，使得滤波器的抗电磁干扰能力更为优异。此外，两个所述滤波结构成呈90°弯角，可以使滤波器更好的与基片共形。因此，本实用新型的一种弯折型微波带通滤波器可应用于L～S波段的民用微波通讯系统中，具有一定的工程实用价值。本实用新型的滤波器利用滤波凹槽6的深度可以调控通带的宽度，滤波凹槽6越深，通带宽度越窄。
本实用新型的滤波器通过调节梯形滤波凹槽6及其滤波凹槽6间缝隙的几何尺寸可以调控滤波器的通带范围和阻带抑制特性，特别是在金属微带上设置90度弯角结构能使滤波器能与更复杂的基片结构共形，也能使集成电路的布线更加灵活多变，在优化滤波器的电气特性的同时保证了集成电路的高的集成度。
所述过渡凹槽7的槽底斜线方程为：
y＝v+ux
其中v为直线截距，取值为0.1～3mm，u为直线斜率，取值为0.1～2mm。过渡凹槽7采用渐变阻抗技术，其凹槽底部为倾斜直线逐步放大结构，可防止电磁阻抗突变并实现和滤波凹槽面5的良好衔接。
多个所述的滤波凹槽6均匀设置，所述滤波凹槽6的槽底宽度为0.2～0.8mm，所述滤波凹槽6的槽口宽度为1～3mm，所述滤波凹槽6的槽体高度为1～2.5mm，相邻两个滤波凹槽6间的距离为2～6mm。具体的尺寸根据用户要求，计算出相应工作波长的尺寸，从而得到的设计尺寸。
多个所述的过渡凹槽7均匀设置，所述过渡凹槽7的槽口宽度等于滤波凹槽6的槽口宽度，相邻两个过渡凹槽7间的距离、相邻的过渡凹槽7与滤波凹槽6间的距离以及相邻两个滤波凹槽6间的距离相同。
所述滤波凹槽面5沿微波传送方向的长度为74～94mm，所述滤波凹槽面5垂直微波传送方向的宽度为8～12mm，所述过渡面4沿微波传送方向的长度为20～40mm，所述槽线导波面3沿微波传送方向的长度为6～10mm。具体的尺寸根据用户要求，计算出相应工作波长的尺寸，从而得到的设计尺寸。
所述介质片2垂直微波传送方向的长度为90～110mm，所述介质片2的厚度为0.3～0.7mm。
在所述的滤波结构中，两片所述介质片2上的滤波凹槽6和过渡凹槽7均镜像对称，可以进一步提高滤波器微波波段亚波长的束缚效应。
实施例
本实施例的微波滤波器的结构与实施方式的相同，所述的介质片1采用介电常数为2.65的基片，本实用新型的一种弯折型微波带通滤波器各部分的物理尺寸数据如表一所示：
表一微波滤波器各部分物理尺寸(单位：mm)
| 结构名称 | 尺寸 |
| 槽线导波面3沿微波传送方向的长度 | 8 |
| 过渡面4沿微波传送方向的长度 | 30 |
| 滤波凹槽面5沿微波传送方向的长度 | 84 |
| 滤波凹槽6的槽底宽度 | 0.5 |
| 滤波凹槽6的槽口宽度 | 2.0 |
| 滤波凹槽6的槽体高度 | 1.7 |
| 相邻两个滤波凹槽6间的距离 | 4.0 |
| 滤波凹槽6间缝隙宽度 | 1.5 |
| 90°弯角处金属微带的长度 | 2.1 |
| 90°弯角处金属微带的高度 | 5.7 |
| 介质片2总长度 | 103 |
| 介质片2总宽度 | 100 |
| 金属微带总宽度 | 10 |
| 梯形斜线截距v | 35.7 |
| 梯形斜线斜率u | 0.083 |
| 介质板2厚度 | 0.5 |
物理尺寸数据如表一所示的微波滤波器的滤波特性曲线经时域有限差分计算如图2所示，滤波器中心频率为3.81GHz，该处插入损耗为2.1dB，滤波器-3dB通带为2.61GHz到4.92GHz，通带内反射小于-9.9dB，纹波抖动优于0.6dB。物理尺寸数据如表一所示的微波滤波器工作于3.0GHz时得到的法线方向电场分布图如图3所示，根据图3可得，其微波电场主要束缚于梯形金属微带的周围，泄露很少，有效地提升了该滤波器的抗电磁干扰能力。物理尺寸数据如表一所示的微波滤波器带外传输零点由梯形滤波凹槽6间缝隙尺寸调控的调控示意图如图4所示，根据图4可得，滤波器带外传输零点的位置，或者说滤波器的带外抑制特性，可由滤波凹槽6间缝隙的宽度加以调控。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡在本实用新型的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种弯折型微波带通滤波器，其特征在于，包括两个形状相同的滤波结构，所述的滤波结构由两片平衡设置的介质片(2)形成的滤波腔，在两片介质片(2)的相对面沿微波传送方向依次对称设有槽线导波面(3)、过渡面(4)和滤波凹槽面(5)，所述的滤波凹槽面(5)为在介质片(2)相对面垂直微波传送方向设置的多个滤波凹槽(6)，所述滤波凹槽(6)的槽面为梯形，所述的过渡面(4)为在介质片(2)相对面垂直微波传送方向设置的多个过渡凹槽(7)，所述过渡凹槽(7)的槽面为梯形；两个所述滤波结构的滤波凹槽面(5)端连通。
2.根据权利要求1所述的一种弯折型微波带通滤波器，其特征在于，所述过渡凹槽(7)的槽底斜线方程为：
y＝v+ux
其中v为直线截距，取值为0.1～3mm，u为直线斜率，取值为0.1～2mm。
3.根据权利要求1所述的一种弯折型微波带通滤波器，其特征在于，两个所述滤波结构成呈90°弯角。
4.根据权利要求1所述的一种弯折型微波带通滤波器，其特征在于，多个所述的滤波凹槽(6)均匀设置，所述滤波凹槽(6)的槽底宽度为0.2～0.8mm，所述滤波凹槽(6)的槽口宽度为1～3mm，所述滤波凹槽(6)的槽体高度为1～2.5mm，相邻两个滤波凹槽(6)间的距离为2～6mm。
5.根据权利要求2所述的一种弯折型微波带通滤波器，其特征在于，多个所述的过渡凹槽(7)均匀设置，所述过渡凹槽(7)的槽口宽度等于滤波凹槽(6)的槽口宽度，相邻两个过渡凹槽(7)间的距离、相邻的过渡凹槽(7)与滤波凹槽(6)间的距离以及相邻两个滤波凹槽(6)间的距离相同。
6.根据权利要求1所述的一种弯折型微波带通滤波器，其特征在于，所述滤波凹槽面(5)沿微波传送方向的长度为74～94mm，所述滤波凹槽面(5)垂直微波传送方向的宽度为8～12mm，所述过渡面(4)沿微波传送方向的长度为20～40mm，所述槽线导波面(3)沿微波传送方向的长度为6～10mm。
7.根据权利要求1所述的一种弯折型微波带通滤波器，其特征在于，所述介质片(2)垂直微波传送方向的长度为90～110mm，所述介质片(2)的厚度为0.3～0.7mm。
8.根据权利要求1所述的一种弯折型微波带通滤波器，其特征在于，在所述的滤波结构中，两片所述介质片(2)上的滤波凹槽(6)和过渡凹槽(7)均镜像对称。
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| CN201720004430.XU CN206322823U (zh) | 2017-01-04 | 2017-01-04 | 一种弯折型微波带通滤波器 |
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| CN106532205A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-03-22 | 梧州学院 | 一种弯折型微波带通滤波器 |
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