ES2261028B1 - FREQUENCY FILTER AND SELECTIVE SURFACES. - Google Patents
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Abstract
Filtro y superficies selectivas en frecuencia que comprenden un medio (11) de propagación guiado para energía electromagnética adaptado para alojar anillos (12) resonantes abiertos y/o anillos (12) resonantes abiertos complementarios dispuesto en un plano (13) transversal a la dirección de propagación del medio de propagación guiado.Filter and frequency selective surfaces comprising a guided propagation means (11) for electromagnetic energy adapted to accommodate open resonant rings (12) and / or complementary open resonant rings (12) arranged in a plane (13) transverse to the direction of propagation of the guided propagation medium.
Description
Filtro y superficies selectivas en frecuencia.Filter and selective surfaces in frequency.
La presente invención se refiere a un filtro que comprenden un medio de propagación guiado y resonadores de anillos abiertos o/y resonadores de anillos abiertos complementarios que permite, para el caso de propagación en espacio libre, obtener superficies selectivas en frecuencia para transmitir y recibir ondas electromagnéticas.The present invention relates to a filter that comprise guided propagation medium and ring resonators open or / and complementary open ring resonators that allows, in the case of free space propagation, to obtain selective surfaces in frequency to transmit and receive waves electromagnetic
Son conocidas las estructuras periódicas basadas en partículas denominadas resonadores de anillos abiertos para sintetizar respuestas en frecuencia con rechazo de banda y para conseguir propiedades de focalización de ondas electromagnéticas propagándose en el espacio. Dichas estructuras se basan en el hecho de que en la vecindad de la frecuencia de resonancia, tales anillos se pueden comportar como un medio efectivo con valores extremos de permeabilidad (positiva por debajo de la resonancia y negativa por encima de ella). Para ello es necesario que dichas estructuras periódicas sean irradiadas con el campo magnético polarizado paralelamente al eje de los anillos. Siendo así, se inhibe la propagación de señales electromagnéticas en una banda de frecuencias estrecha alrededor de la frecuencia de resonancia, y, por tanto, se obtiene un comportamiento de rechazo de banda.Periodic based structures are known in particles called open ring resonators for synthesize frequency responses with band rejection and to achieve focusing properties of electromagnetic waves spreading in space. These structures are based on the fact that in the vicinity of the resonance frequency, such rings they can behave as an effective means with extreme values of permeability (positive below resonance and negative by on top of her). This requires that these structures periodic be irradiated with the polarized magnetic field parallel to the axis of the rings. This being the case, the propagation of electromagnetic signals in a frequency band narrows around the resonant frequency, and therefore it obtains band rejection behavior.
También son conocidas estructuras periódicas basadas en resonadores de anillos abiertos para sintetizar respuestas pasa banda. Es este caso se requiere, además de los anillos, de una estructura adicional superpuesta capaz de proporcionar un valor negativo de la permitividad efectiva del medio hasta valores de la frecuencia por encima de la frecuencia de resonancia de los anillos abiertos. De esta forma, en aquella región donde coexistan valores negativos para la permeabilidad y permitividad efectivas, será posible la propagación de señales, y por tanto se obtendrá una respuesta pasa banda, resultando un medio de transmisión en el que la velocidad de fase y grupo son antiparalelas (material zurdo). Entre estas estructuras, cabe citar las basadas en resonadores de anillos abiertos y postes metálicos colocados en filas alternadas. Dichos postes metálicos emulan un plasma escalado a frecuencias de microondas y milimétricas, confiriendo un valor negativo de la permitividad al medio hasta una frecuencia (frecuencia plasma) que depende de las dimensiones radiales de los postes y de la separación de los mismos.Periodic structures are also known. based on open ring resonators to synthesize answers pass band. Is this case required, in addition to the rings, of an additional superimposed structure capable of provide a negative value of the effective permittivity of the medium up to frequency values above the frequency of resonance of the open rings. In this way, in that region where negative values for permeability coexist and effective permittivity, signal propagation will be possible, and therefore a pass band response will be obtained, resulting in a medium of transmission in which the phase and group speed are antiparallels (left-handed material). Among these structures, it is worth mentioning those based on open ring resonators and metal posts placed in alternate rows. These metal posts emulate a plasma scaled at microwave and millimeter frequencies, conferring a negative value of the permittivity to the medium up to a frequency (plasma frequency) that depends on the dimensions radials of the posts and their separation.
También se han propuesto estructuras basadas en resonadores de anillos abiertos incrustados en una guía de ondas rectangular, que emula un plasma unidimensional, produciendo una permitividad dieléctrica negativa por debajo del corte.Structures based on open ring resonators embedded in a waveguide rectangular, which emulates a one-dimensional plasma, producing a negative dielectric permittivity below the cut.
Por otra parte, asimismo es conocido que estas estructuras se comportan como elementos de corriente eléctrica o magnética que posibilitan la emisión y recepción de ondas electromagnéticas a modo de antena. Mediante una agrupación periódica de tales estructuras, se puede observar experimentalmente la emisión o recepción de radiación gracias a que la estructura permite la propagación de ondas rápidas.On the other hand, it is also known that you are structures behave as elements of electric current or magnetic that allow the emission and reception of waves electromagnetic as an antenna. Through a grouping periodic of such structures, can be observed experimentally radiation emission or reception thanks to the structure It allows fast wave propagation.
Una limitación de las anteriores estructuras para su utilización práctica como filtros, antenas, etc., es el hecho de que no son compatibles con las tecnologías de fabricación de circuitos (circuitos impresos o tecnologías microelectrónicas), pues se trata de estructuras tridimensionales.A limitation of the previous structures for practical use as filters, antennas, etc., it is the fact that they are not compatible with manufacturing technologies of circuits (printed circuits or microelectronic technologies), It is about three-dimensional structures.
Otra importante limitación de las citadas estructuras se refiere al hecho que presentan pérdidas muy significativas en la banda de paso, siendo inviable el uso de las mismas como filtros y antenas. Tales pérdidas no son tanto debidas a radiación o a pérdidas óhmicas o dieléctricas, sino que más bien son consecuencia de la falta de adaptación entre el medio y las sondas de medida.Another important limitation of those mentioned structures refers to the fact that they present losses very significant in the pass band, the use of the same as filters and antennas. Such losses are not so much due to radiation or ohmic or dielectric losses, but rather they are a consequence of the lack of adaptation between the environment and the measuring probes.
Finalmente, también son conocidas estructuras basadas en líneas de transmisión planas y en resonadores de anillos abiertos (para emular la permeabilidad magnética negativa) con y sin cortocircuitos dispuestos periódicamente en dicha línea de transmisión. Mediante la disposición de dichos cortocircuitos se consigue emular un plasma escalado a frecuencias de microondas o milimétricas con permitividad dieléctrica negativa en un amplio rango frecuencial. También son conocidas sus estructuras complementarias basadas en resonadores de anillos abiertos complementarios (que emulan la permitividad dieléctrica negativa) con y sin interrupciones (gap) capacitivas en serie. La presencia de dichas interrupciones proporciona un valor negativo de la permeabilidad magnética efectiva del medio. También son conocidas las estructuras basadas en líneas de transmisión planas y en anillos resonantes colocados en serie para diseñar filtros paso banda.Finally, structures are also known based on flat transmission lines and ring resonators open (to emulate negative magnetic permeability) with and without short circuits periodically arranged in said line of transmission. By arranging these short circuits, manages to emulate a scaled plasma at microwave frequencies or millimeters with negative dielectric permittivity in a wide frequency range Their structures are also known Complementary based on open ring resonators complementary (that emulate the negative dielectric permittivity) with and without capacitive interruptions (gap) in series. The presence of such interruptions provides a negative value of the effective magnetic permeability of the medium. They are also known structures based on flat transmission lines and in resonant rings placed in series to design step filters band.
Dichas estructuras, forman metamateriales que se emplean en el diseño de filtros y antenas en tecnología plana.These structures form metamaterials that are used in the design of filters and antennas in flat technology.
Por tanto, se hace necesario desarrollar un filtro guía de ondas que comprenda resonadores de anillos abiertos o/y resonadores de anillos abiertos complementarios y, como consecuencia, conseguir superficies selectivas en frecuencia que tengan un reducido tamaño y pueda ser fabricado con un coste razonable.Therefore, it is necessary to develop a waveguide filter comprising open ring resonators or / and complementary open ring resonators and, as consequently, get selective surfaces in frequency that have a small size and can be manufactured at a cost reasonable.
La presente invención busca resolver o reducir uno o más de los inconvenientes expuestos anteriormente por medio de un filtro y superficies selectivas en frecuencia como es reivindicado en la reivindicación 1. Realizaciones de la invención son establecidas en las reivindicaciones dependientes.The present invention seeks to solve or reduce one or more of the problems set forth above by of a filter and frequency selective surfaces as is claimed in claim 1. Embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.
Un objeto de la presente invención es implementar un filtro comprendiendo un medio de propagación guiado para ondas electromagnéticas que aprovecha las propiedades de los anillos resonantes abiertos y de los anillos resonantes abiertos complementarios para que reaccionen ante la presencia de energía electromagnética normal a la superficie de la estructura periódica formada por agrupaciones bidimensionales de anillos resonantes abiertos o/y anillos resonantes abiertos complementarios.An object of the present invention is implement a filter comprising a guided propagation medium for electromagnetic waves that takes advantage of the properties of open resonant rings and open resonant rings complementary to react to the presence of energy electromagnetic normal to the surface of the periodic structure formed by two-dimensional groupings of resonant rings open or / and complementary open resonant rings.
Otro objeto de la presente invención es aprovechar las propiedades de bianisotropía de los anillos mediante las que reaccionan ante campos electromagnéticos tangenciales a los anillos, que posibilitan emplear esta singular propiedad para diseñar superficies selectivas en frecuencia de alta densidad, es decir, estructuras periódicas bidimensionales operativas a frecuencias de microondas y milimétricas.Another object of the present invention is take advantage of the bianisotropy properties of the rings by those that react to tangential electromagnetic fields to rings, which make it possible to use this unique property to design selective surfaces in high density frequency, is that is, two-dimensional periodic operating structures to microwave and millimeter frequencies.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una discriminación de las ondas electromagnéticas según sea su polarización, paralela o normal al plano de simetría del anillo, y de este modo construir dispositivos polarizadores, teniendo en cuenta que la excitación por campo electromagnético transversal se produce exclusivamente para el caso en que dichos campos sean perpendiculares a la línea que une los cortes del anillo, es decir, campos perpendiculares al plano de simetría de la particular.Another object of the present invention is provide discrimination of electromagnetic waves according to be its polarization, parallel or normal to the plane of symmetry of ring, and thus build polarizing devices, taking into account that the electromagnetic field excitation transversal occurs exclusively for the case in which said fields are perpendicular to the line that joins the cuts of the ring, that is, fields perpendicular to the plane of symmetry of the particular.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar superficies selectivas en frecuencia para lograr su extensión a la realización de filtros en guía de onda basados en anillos complementarios, aprovechando el hecho que una estructura periódica bidimensional puede analizarse, para el caso de incidencia normal de una onda electromagnética, como un problema equivalente de guía de onda rectangular, formada por un elemento unitario de la estructura periódica que es perpendicular a las paredes al medio de propagación guiado.Another object of the present invention is provide frequency selective surfaces to achieve your extension to the realization of waveguide filters based on complementary rings, taking advantage of the fact that a structure Two-dimensional periodic can be analyzed, in the case of incidence normal of an electromagnetic wave, as an equivalent problem of rectangular waveguide, formed by a unit element of the periodic structure that is perpendicular to the walls in the middle of guided spread.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar otras estructuras de guiado tal como cable coaxial, guías circulares, elípticas, sectorial, cuasióptica, o similares.Another object of the present invention is provide other guidance structures such as coaxial cable, Circular, elliptical, sectoral, quasi-optical, or Similar.
Los filtros de guía de ondas con superficies selectivas en frecuencia presentan ventajas tales como dimensiones muy reducidas, consecuencia de que las dimensiones de los resonadores de anillos abiertos son mucho menores que la longitud de onda a la frecuencia de resonancia de los anillos; alta densidad de partículas por unidad de superficie selectiva en frecuencia; bajas pérdidas de inserción en la banda de paso; elevada selectividad frecuencial, consecuencia del elevado factor de calidad de los resonadores de anillos; posibilidad de discriminación según la polarización de la onda electromagnética incidente; menor dependencia de las propiedades selectivas en frecuencia y en polarización con el ángulo de incidencia de la onda sobre la superficie selectiva en frecuencia; diseño muy simple y proceso de fabricación compatible con las tecnologías de fabricación de circuitos impresos e integrados.Waveguide filters with surfaces Selective in frequency present advantages such as dimensions very small, consequence of the dimensions of the open ring resonators are much shorter than the length wave at the resonant frequency of the rings; high density of particles per unit of selective surface area in frequency; low insertion losses in the pass band; high frequency selectivity, consequence of the high factor of quality of ring resonators; possibility of discrimination according to the polarization of the electromagnetic wave incident; less dependence on selective properties in frequency and in polarization with the angle of incidence of the wave on the frequency selective surface; very simple design and manufacturing process compatible with the technologies of manufacture of printed and integrated circuits.
Ahora serán descritos dispositivos que materializan la invención, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:Now devices will be described that they materialize the invention, by way of example only, with reference to the attached schematic drawings, in which:
- la figura 1 ilustra esquemáticamente un filtro con un medio de propagación de ondas de acuerdo a la invención,- Figure 1 schematically illustrates a filter with a wave propagation medium according to the invention,
- la figura 2 ilustra esquemáticamente un anillo resonador abierto (SRR) y un anillo resonador abierto complementario (CSRR) de acuerdo a la invención,- Figure 2 schematically illustrates a ring open resonator (SRR) and an open resonator ring Complementary (CSRR) according to the invention,
- la figura 3 ilustra esquemáticamente algunas topologías de anillos resonadores abiertos de acuerdo a la invención,- Figure 3 schematically illustrates some open resonator ring topologies according to the invention,
- la figura 4 ilustra esquemáticamente una realización alternativa del filtro con un medio de propagación de ondas de acuerdo a la invención,- Figure 4 schematically illustrates a alternative embodiment of the filter with a propagation medium of waves according to the invention,
- la figura 5 ilustra un gráfico de la respuesta en frecuencia del filtro con un medio de propagación de ondas de acuerdo a la invención,- Figure 5 illustrates a graph of the answer in frequency of the filter with a wave propagation medium of according to the invention,
- la figura 6 es una vista en perspectiva de otra realización alternativa del filtro de acuerdo a la invención,- Figure 6 is a perspective view of another alternative embodiment of the filter according to the invention,
- la figura 7 es una vista en alzado, en sección por un plano vertical, de una realización alternativa del filtro de acuerdo a la invención,- Figure 7 is an elevation view, in section by a vertical plane, of an alternative embodiment of the filter according to the invention,
- la figura 8 es una vista en perspectiva de otra realización alternativa del filtro de acuerdo a la invención, y- Figure 8 is a perspective view of another alternative embodiment of the filter according to the invention, Y
- la figura 9 ilustra un gráfico de la respuesta en frecuencia para incidencia normal de ondas electromagnéticas para los anillos resonantes abiertos en su funcionamiento como superficies selectivas en frecuencia de acuerdo a la invención.- Figure 9 illustrates a graph of the answer in frequency for normal incidence of electromagnetic waves for the resonant rings open in its operation as frequency selective surfaces according to the invention.
A continuación, con referencia a la figura 1, se encuentra esquemáticamente ilustrado un filtro para microondas y ondas milimétricas, que comprenden un medio 11 de propagación guiado tal como una guía de ondas sustancialmente rectangular, en la cual está localizado un medio 13 resonador que incluye anillos 12 resonantes abiertos complementarios CSRR para que reaccionen ante la presencia de un campo magnético y/o eléctrico normal a la superficie de la estructura 12 periódica formada por agrupaciones bidimensionales de anillos resonantes abiertos o/y anillos resonantes abiertos complementarios.Next, with reference to Figure 1, find a microwave filter schematically illustrated and millimeter waves, comprising a propagation medium 11 guided such as a substantially rectangular waveguide, in which is located a resonator means 13 that includes rings 12 complementary open CSRR resonants to react in the presence of a magnetic and / or electric field normal to the surface of the periodic structure 12 formed by clusters two-dimensional open resonant rings or / and rings complementary open resonants.
Las ondas electromagnéticas son alimentadas a través de una apertura de entrada de la guía de ondas 11 y se propagan a lo largo de la misma saliendo a través de la boca de la guía 11, apertura de salida, siendo radiadas al espacio.The electromagnetic waves are fed to through an input opening of waveguide 11 and it they spread along it coming out through the mouth of the guide 11, exit opening, being radiated into space.
En relación con las figuras 2 y 3, los resonadores de anillos 12 abiertos SRR comprenden al menos un par de anillos metálicos concéntricos (mismo nivel) o bien dispuestos uno encima del otro, con aberturas en algún punto de los mismos al efecto de conseguir una estructura resonante. El medio 13 resonador puede comprender únicamente elementos unitarios de anillos 12 resonantes o/y sus complementarios que replicados periódicamente en las dos dimensiones de un plano pueden formar una superficie selectiva en frecuencia.In relation to figures 2 and 3, the SRR 12 open ring resonators comprise at least one pair of concentric metal rings (same level) or arranged one on top of the other, with openings at some point thereof at effect of achieving a resonant structure. The medium 13 resonator can only comprise unitary elements of rings 12 resonant or / and its complementary that periodically replicated in the two dimensions of a plane can form a surface frequency selective.
En relación ahora con la figura 2, se ilustra un anillo resonante abierto SRR y su complementario CSRR, que si son replicados periódicamente en las dos dimensiones de un plano se forma una superficie selectiva en frecuencia, no mostrado.In relation now to figure 2, a SRR open resonant ring and its complementary CSRR, which are periodically replicated in the two dimensions of a plane is it forms a frequency selective surface, not shown.
La figura 3 muestra algunos ejemplos de resonadores de anillos 12 abiertos, los cuales se caracterizan por presentar dos anillos metálicos no cerrados, es decir, con aberturas en algún punto.Figure 3 shows some examples of 12 open ring resonators, which are characterized by present two unsealed metal rings, that is, with openings at some point.
En relación ahora con la figura 9, la superficie selectiva en frecuencia podría consistir en una agrupación periódica bidimensional, con cualquiera de las configuraciones de anillos sus complementarios mostrados en la figura 3, incluyendo un substrato recubriendo una o ambas caras del plano que forma la superficie selectiva en frecuencia, o cualquier otro tipo de configuración con múltiples capas metálicas y dieléctricas; obteniéndose una respuesta en frecuencia como la mostrada en la figura 9.In relation now to figure 9, the surface selective frequency could consist of a grouping two-dimensional periodic, with any of the configurations of its complementary rings shown in figure 3, including a substrate covering one or both sides of the plane that forms the frequency selective surface, or any other type of configuration with multiple metallic and dielectric layers; obtaining a frequency response as shown in the figure 9.
En relación con las figuras 1, 4, 6, 7 y 8, el diseño del filtro se basa en que las dimensiones de los resonadores de anillos 12, incluyendo la separación entre los mismos y su anchura no tiene por qué ser idéntica en cada anillo. Dichas dimensiones determinan el valor de la frecuencia de resonancia del resonador de anillos 13, mediante la cual se controla la posición de la banda de paso del filtro 10.In relation to figures 1, 4, 6, 7 and 8, the Filter design is based on the dimensions of the resonators of rings 12, including the separation between them and their width does not have to be identical in each ring. These dimensions determine the resonant frequency value of the ring resonator 13, by which the position is controlled of the filter pass band 10.
Los anillos 12 resonantes están fabricados mediante metalización y los complementarios 12 mediante excavación sobre una placa metálica, no siendo descritos en detalle por ser conocidos en el estado de la técnica.The 12 resonant rings are manufactured by metallization and the complementary 12 by excavation on a metal plate, not being described in detail by being known in the state of the art.
Para la realización de los filtros y superficies selectivas en frecuencia de altas prestaciones es conveniente el uso de substratos con bajas pérdidas dieléctricas para obtener respuestas en frecuencia con las menores pérdidas posibles en la banda de paso de los mencionados filtros y superficies selectivas en frecuencia, figura 5 y 9, respectivamente.For the realization of filters and surfaces Selective frequency of high performance is convenient use of substrates with low dielectric losses to obtain responses in frequency with the lowest possible losses in the pass band of the mentioned filters and selective surfaces in frequency, figures 5 and 9, respectively.
La figura 5 muestra el gráfico de la respuesta en frecuencia (perdida de inserción y pérdida de retorno) del filtro de la figura 4 con varias etapas de resonadores separadas mediante trozos de guía o línea de transmisión, donde se observan los bajos valores de pérdidas en la banda de paso y el corte abrupto en las zonas de transición.Figure 5 shows the response graph in frequency (insertion loss and return loss) of the filter of Figure 4 with several stages of resonators separated by guide pieces or transmission line, where the bass is observed values of losses in the pass band and the abrupt cut in the transition zones
Las figuras 6 y 7 muestra la topología de otro filtro con guía de ondas realizado en coaxial 11. Este tipo de topologías proporciona una respuesta en frecuencia tipo pasa banda. El diseño del filtro, con respuesta tipo pasa banda, se basa en el hecho de que los anillos complementarios poseen intrínsecamente una respuesta paso banda. También es posible la realización del filtro, en tecnología coaxial, mediante resonadores de anillos convencionales combinados con separaciones capacitivas en la tira central conductora y/o uniones metálicas entre dicha tira conductora y el conductor exterior (plano de masa).Figures 6 and 7 show the topology of another filter with waveguide made in coaxial 11. This type of Topologies provide a frequency response type band pass. The filter design, with pass band type response, is based on the fact that complementary rings intrinsically possess a Band step response. It is also possible to carry out the filter, in coaxial technology, using ring resonators conventional combined with capacitive separations in the strip conductive center and / or metal joints between said strip conductive and the outer conductor (ground plane).
El filtro con superficie selectiva en frecuencia que comprenden un medio de propagación guiado coaxial de modo que el conductor central es la guía de onda y está aislado eléctricamente del conductor externo de dicho cable coaxial comportándose como un filtro de rechazo de banda.The filter with frequency selective surface comprising a coaxial guided propagation means so that the center conductor is the waveguide and is isolated electrically from the external conductor of said coaxial cable behaving like a band rejection filter.
También se pueden realizar superficies selectivas en frecuencia basado en una agrupación periódica bidimensional, con cualquiera de las configuraciones de anillos a) a f) o sus complementarios, figuras 2 y 3.You can also make surfaces frequency selective based on periodic grouping two-dimensional, with any of the ring configurations a) a f) or its complements, figures 2 and 3.
Es remarcable que las propiedades de la estructura 13 resonante cambian muy poco con el ángulo de incidencia de la radiación respecto a la normal de la estructura.It is remarkable that the properties of the resonant structure 13 change very little with the angle of radiation incidence with respect to the normal structure.
Asimismo, es posible la concatenación de varias de estructuras 13 resonantes para lograr una respuesta e frecuencia adecuada que, además, es sensible a la polarización, ver figura 8.It is also possible to concatenate several of 13 resonant structures to achieve a response and frequency suitable that, in addition, is sensitive to polarization, see figure 8.
En cuanto al medio 11 de propagación guiado puede ser cualquier tipo de guía de onda (rectangular, circular, elíptica, coaxial, sectorial,...), así como la propagación en el espacio libre. El filtro se puede realizar también mediante otras topologías de resonadores de anillos abiertos y con diferentes tipos de geometrías de tales resonadores (cuadrada, y poliédrica en general).As for guided propagation medium 11 It can be any type of waveguide (rectangular, circular, elliptical, coaxial, sectorial, ...), as well as the propagation in the free space. The filter can also be done through other topology of open ring resonators with different types of geometries of such resonators (square, and polyhedral in general).
En consecuencia, tanto el filtro como la superficie selectiva se reconfiguran electrónicamente e incorporan diodos varactores o interruptores microelectromecánicos (MEMS).Consequently, both the filter and the selective surface are electronically reconfigured and incorporated varactor diodes or microelectromechanical switches (MEMS).
Un filtro con superficie selectiva en frecuencia que comprende un medio de propagación guiado para energía electromagnética como los descritos anteriormente pueden ser montados en un radomo y/o polarizador.A filter with frequency selective surface comprising a guided means of propagation for energy Electromagnetic as described above can be mounted on a radome and / or polarizer.
Se ha de observar que para realizar una mejor descripción del presente invento se ha utilizado un filtro de guía de ondas en sección transversal rectangular como un ejemplo, pudiéndose usar el invento en filtros de guía de ondas con otras formas de sección transversal tal como guías elípticas, sectorial, cuasióptica o similares. Un técnico en el campo del invento puede hacer variaciones evidentes a fin de utilizarlo en otros tipos de filtros y/o antenas.It should be noted that to perform a better description of the present invention a guide filter has been used of waves in rectangular cross-section as an example, the invention can be used in waveguide filters with others cross section shapes such as elliptical guides, sectoral, Quasi-optical or similar. A technician in the field of the invention can make obvious variations in order to use it in other types of filters and / or antennas.
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| US5616540A (en) * | 1994-12-02 | 1997-04-01 | Illinois Superconductor Corporation | Electromagnetic resonant filter comprising cylindrically curved split ring resonators |
| US5909159A (en) * | 1996-09-19 | 1999-06-01 | Illinois Superconductor Corp. | Aperture for coupling in an electromagnetic filter |
| DE60037247T2 (en) * | 2000-08-28 | 2008-11-27 | Norsat International Inc., Burnaby | Waveguide filter with frequency-selective surface |
-
2004
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