本實(shí)用新型涉及一種人工表面等離激元型微波濾波器，更具體地說(shuō)，尤其涉及一種具有五角星凹槽的微波濾波器。

背景技術(shù)：

當(dāng)今社會(huì)乃大數(shù)據(jù)時(shí)代，隨著信息的需求量呈爆炸式的增長(zhǎng)，移動(dòng)通訊領(lǐng)域要求能制造出集成度更高的微波器件，然而隨著高頻電路集成度的不斷提高，電路中線線間距越來(lái)越小，器件開(kāi)始出現(xiàn)嚴(yán)重的電磁噪聲干擾，RC延遲導(dǎo)致器件工作不穩(wěn)定等一系列技術(shù)問(wèn)題。因此，現(xiàn)有的微波器件已不能適應(yīng)當(dāng)今大規(guī)模微波集成電路的發(fā)展，基于這樣的技術(shù)背景亟待實(shí)用新型一種新型的人工表面等離激元型微波濾波器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有五角星凹槽的微波濾波器，該微波濾波器能夠提高微波波段亞波長(zhǎng)的束縛效應(yīng)，使得濾波器的帶寬和抗電磁干擾能力更好。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種具有五角星凹槽的微波濾波器，其中，包括由兩片平衡設(shè)置的介質(zhì)片形成的濾波腔，在兩片所述介質(zhì)片上微波輸入端和微波輸出端的相對(duì)面對(duì)稱設(shè)有導(dǎo)波曲面，在兩片所述介質(zhì)片的中部相對(duì)面對(duì)稱設(shè)有濾波凹槽面，所述的導(dǎo)波曲面為沿微波傳送方向設(shè)置的指數(shù)型曲線結(jié)構(gòu)的曲面，所述的濾波凹槽面為在介質(zhì)片相對(duì)面垂直微波傳送方向設(shè)置的多個(gè)濾波凹槽，所述濾波凹槽的截面為正五角星型。

進(jìn)一步的，所述的導(dǎo)波曲面的指數(shù)曲線方程為：

y＝a+b*(exp(c*x/L1-1)/(exp(c)-1))

其中a為指數(shù)曲線位置系數(shù)，取值為0.1～15mm，b、c均為指數(shù)曲線形狀系數(shù)，b取值為0.1～10mm，c取值為0.5～25mm，L1為導(dǎo)波曲面沿微波傳送方向的長(zhǎng)度。

進(jìn)一步的，多個(gè)所述的濾波凹槽均勻設(shè)置，所述濾波凹槽截面的最大寬度不超過(guò)4.8mm，所述濾波凹槽截面的高度不超過(guò)3.76mm，所述濾波凹槽槽面的寬度不超過(guò)1.6mm，相鄰兩個(gè)濾波凹槽間的長(zhǎng)度不超過(guò)5mm。

進(jìn)一步的，所述濾波凹槽面沿微波傳送方向的長(zhǎng)度不超過(guò)129.7mm，所述導(dǎo)波曲面沿微波傳送方向的長(zhǎng)度不超過(guò)14.2mm。

進(jìn)一步的，所述介質(zhì)片垂直微波傳送方向的長(zhǎng)度不超過(guò)32mm，所述介質(zhì)片的厚度不超過(guò)0.5mm。

進(jìn)一步的，兩片所述介質(zhì)片上的濾波凹槽鏡像對(duì)稱。

進(jìn)一步的，所述濾波凹槽面垂直微波傳送方向的寬度不超過(guò)13.2mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果為：

本實(shí)用新型的一種具有五角星凹槽的微波濾波器，其中，包括由兩片平衡設(shè)置的介質(zhì)片形成的濾波腔，在兩片介質(zhì)片上微波輸入端和微波輸出端的相對(duì)面對(duì)稱設(shè)有導(dǎo)波曲面，在兩片介質(zhì)片的中部相對(duì)面對(duì)稱設(shè)有濾波凹槽面，導(dǎo)波曲面為沿微波傳送方向設(shè)置的指數(shù)型曲線結(jié)構(gòu)的曲面，濾波凹槽面為在介質(zhì)片相對(duì)面垂直微波傳送方向設(shè)置的多個(gè)濾波凹槽，濾波凹槽的截面為正五角星型。利用導(dǎo)波曲面實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的輸入或輸出，在濾波凹槽面中采用了多個(gè)濾波凹槽結(jié)構(gòu)，提高了微波波段亞波長(zhǎng)的束縛效應(yīng)，使得濾波器的帶寬和抗電磁干擾能力更為優(yōu)異。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的S參數(shù)特性曲線圖；

圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的法線方向電場(chǎng)分布圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。

參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型的一種具有五角星凹槽的微波濾波器，其中，包括由兩片平衡設(shè)置的介質(zhì)片1形成的濾波腔，在兩片所述介質(zhì)片1上微波輸入端和微波輸出端的相對(duì)面對(duì)稱設(shè)有導(dǎo)波曲面2，在兩片所述介質(zhì)片1的中部相對(duì)面對(duì)稱設(shè)有濾波凹槽面3，所述的導(dǎo)波曲面2為沿微波傳送方向設(shè)置的指數(shù)型曲線結(jié)構(gòu)的曲面，所述的濾波凹槽面3為在介質(zhì)片1相對(duì)面垂直微波傳送方向設(shè)置的多個(gè)濾波凹槽4，所述濾波凹槽4的截面為正五角星型。利用導(dǎo)波曲面實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的輸入或輸出，在濾波凹槽面中采用了多個(gè)濾波凹槽結(jié)構(gòu)，提高了微波波段亞波長(zhǎng)的束縛效應(yīng)，使得濾波器的帶寬和抗電磁干擾能力更為優(yōu)異。因此，本實(shí)用新型的一種具有五角星凹槽的微波濾波器可應(yīng)用于L～S波段的民用微波通訊系統(tǒng)中，具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。

本實(shí)用新型的微波濾波器根據(jù)客戶需求預(yù)先計(jì)數(shù)出正五角星型濾波凹槽4的幾何尺寸，然后選擇具有適合尺寸的正五角星型濾波凹槽4的微波濾波器，可以精確的調(diào)控濾波器的通帶范圍和阻帶抑制特性。而且，開(kāi)設(shè)正五角星型濾波凹槽4并不增大濾波器的整體幾何尺寸，在保證小型化的同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化了低通濾波器的濾波特性。

所述的導(dǎo)波曲面2的指數(shù)曲線方程為：

y＝a+b*(exp(c*x/L1-1)/(exp(c)-1))

其中a為指數(shù)曲線位置系數(shù)，取值為0.1～15mm，b、c均為指數(shù)曲線形狀系數(shù)，b取值為0.1～10mm，c取值為0.5～25mm，L1為導(dǎo)波曲面2沿微波傳送方向的長(zhǎng)度。

多個(gè)所述的濾波凹槽4均勻設(shè)置，呈周期性排列，所述濾波凹槽4截面的最大寬度不超過(guò)4.8mm，所述濾波凹槽4截面的高度不超過(guò)3.76mm，所述濾波凹槽4槽面的寬度不超過(guò)1.6mm，相鄰兩個(gè)濾波凹槽4間的長(zhǎng)度不超過(guò)5mm，通過(guò)設(shè)置濾波凹槽4能使濾波器產(chǎn)生高頻截止，并緊密束縛電磁場(chǎng)防止電磁干擾。

所述濾波凹槽面3沿微波傳送方向的長(zhǎng)度不超過(guò)129.7mm，L2為濾波凹槽面3沿微波傳送方向的長(zhǎng)度，所述導(dǎo)波曲面2沿微波傳送方向的長(zhǎng)度不超過(guò)14.2mm，利用導(dǎo)波曲面2能夠?qū)崿F(xiàn)電磁場(chǎng)的良好的阻抗和模式匹配。

所述介質(zhì)片1垂直微波傳送方向的長(zhǎng)度不超過(guò)32mm，所述介質(zhì)片1的厚度不超過(guò)0.5mm。

兩片所述介質(zhì)片1上的濾波凹槽4鏡像對(duì)稱，使微波波段亞波長(zhǎng)的束縛效應(yīng)效果更好。

所述濾波凹槽面3垂直微波傳送方向的寬度不超過(guò)13.2mm。

實(shí)施例

本實(shí)施例的微波濾波器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式的相同，所述的介質(zhì)片1采用介電常數(shù)為2.65的基片，本實(shí)用新型的一種具有五角星凹槽的微波濾波器各部分的物理尺寸數(shù)據(jù)如表一所示：

表一微波濾波器各部分物理尺寸(單位：mm)

物理尺寸數(shù)據(jù)如表一所示的微波濾波器的濾波特性曲線經(jīng)時(shí)域有限差分計(jì)算如圖2所示，濾波器中心頻率為4.13GHz，該處插入損耗為1.76dB，濾波器通帶內(nèi)反射小于8.5dB，紋波抖動(dòng)小于1.4dB，物理尺寸數(shù)據(jù)如表一所示的微波濾波器工作于5.5GHz時(shí)得到的法線方向電場(chǎng)分布圖如圖3所示。根據(jù)圖3可得，該濾波器工作于通帶時(shí)，其微波電場(chǎng)主要束縛于濾波凹槽面3垂直微波傳送方向的寬度內(nèi)，有效地提升了該濾波器的抗電磁干擾能力。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡在本實(shí)用新型的精神和原則范圍內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。