專利名稱:一種帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器。包括共面波導(dǎo)段L1，共面波導(dǎo)段L1經(jīng)過(guò)渡段L2與人工表面等離激元段L3連接；所述的過(guò)渡段L2帶圓弧曲線。本實(shí)用新型具有避免電磁場(chǎng)在連接處出現(xiàn)強(qiáng)烈反射的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通訊領(lǐng)域用的濾波器，特別是一種圓弧型過(guò)渡曲線的人工表面等離激元型濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在人工等離激元型微波濾波器中進(jìn)行濾波時(shí)，將傳統(tǒng)微帶線或共面波導(dǎo)中準(zhǔn)TEM模式(針對(duì)本濾波器該模式在Li中傳播)轉(zhuǎn)化為人工表面等離激元(Spoof SurfacePlasmon Polaritons，SSPPs)模式(針對(duì)本濾波器該模式在L3中傳播)從而對(duì)電磁信號(hào)進(jìn)行傳輸與過(guò)濾。電磁場(chǎng)在L3中傳播的波矢量為kx，在1^中傳播的波矢量為kO，并有kx?kO，由于兩者波矢量嚴(yán)重失配，會(huì)導(dǎo)致電磁場(chǎng)在連接處產(chǎn)生很強(qiáng)的反射，并導(dǎo)致電磁場(chǎng)在輸出端出現(xiàn)嚴(yán)重衰減。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，實(shí)現(xiàn)上述SSPPs模式和準(zhǔn)TEM模式之間的良好過(guò)渡。本實(shí)用新型具有避免電磁場(chǎng)出現(xiàn)強(qiáng)烈反射的特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，包括共面波導(dǎo)段L1，共面波導(dǎo)段1^經(jīng)過(guò)渡段1^與人工表面等離激元段L3連接;所述的過(guò)渡段L2為帶圓弧曲線的過(guò)渡段。
[0005]前述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器中，所述的圓弧曲線為滿足(x-a)2+(y-b)2= R2方程的曲線，其中R#0。
[0006]前述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器中，所述的(x-a)2+(y-b)2= R2方程中的R的取值為I彡R彡100。
[0007]前述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器中，所述的R的取值為10<R<90。
[0008]前述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器中，所述的R的取值為20<R<30。
[0009]前述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器中，所述的過(guò)渡段1^2上還分布有逐漸變深的溝槽，溝槽深度H直至到達(dá)人工表面等離激元段L3后保持不變。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在LjPL3之間增加結(jié)構(gòu)為圓弧曲線的過(guò)渡段L2進(jìn)行銜接;通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)LjPL3之間良好的連續(xù)過(guò)渡，充分減少了 LjPL3直接連接時(shí)的微波電場(chǎng)反射，避免了輸出端電磁場(chǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重衰減。本實(shí)用新型中的R為圓弧半徑，用于調(diào)整圓弧曲線的曲率，
【申請(qǐng)人】在進(jìn)彳丁大量試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)R的取值范圍在I?100間尤其在20?30間時(shí)，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)TEM模式向SSPPs模式的良好過(guò)渡，即充分減少了 LdPL3直接連接時(shí)的微波電場(chǎng)反射。除此外，本實(shí)用新型也在過(guò)渡段L2傳輸線上分布有深度H逐漸增大的溝槽;通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)TEM模式向SSPPs模式的過(guò)渡，減少微波電場(chǎng)反射。
【附圖說(shuō)明】

[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是采用過(guò)渡段(x-65)2+(y-5.4)2= 12.52的S參數(shù)曲線圖；
[0013]圖3是不采用過(guò)渡段的S參數(shù)曲線圖。
[0014]附圖中的標(biāo)記為:1-溝槽，2-微波介質(zhì)基板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型限制的依據(jù)。
[0016]實(shí)施例。一種帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，構(gòu)成如圖1所示，包括共面波導(dǎo)段L1，共面波導(dǎo)段1^經(jīng)過(guò)渡段1^與人工表面等離激元段L3連接;所述的過(guò)渡段L2為帶圓弧曲線的過(guò)渡段。
[0017]前述的圓弧曲線為滿足(x-a)2+(y_b)2= R2方程的曲線，其中R#0。通過(guò)將L2設(shè)置為滿足(x-a)2+(y-b)2 = R2方程的曲線，很好地實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)TEM模式向SSPPs模式的過(guò)渡，減少微波電場(chǎng)反射。
[0018]前述的(x-a)2+(y_b)2 = R2方程中的R的取值為I彡R彡100。通過(guò)R的取值，可調(diào)整圓弧曲線的曲率，從而到達(dá)最優(yōu)效果。所述的a、b可調(diào)整曲線(x-a)2+(y-b)2 = R2在所處笛卡爾坐標(biāo)中的位置。
[0019]前述的R的取值為10彡R彡90。
[0020]前述的R的取值為20彡RS30。
[0021 ] 前述的過(guò)渡段L2上還分布有逐漸變深的溝槽I，溝槽深度H直至到達(dá)人工表面等離激元段L3后保持不變。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步較小電磁反射。
[0022]本實(shí)用新型的工作原理:準(zhǔn)TEM模式的電磁場(chǎng)由左邊的共面波導(dǎo)段L1傳輸?shù)竭^(guò)渡段L2,在過(guò)渡段1^2中逐漸漸變?yōu)镾SPPs模式的電磁場(chǎng)，且在過(guò)渡段L2中準(zhǔn)TEM模式和SSPPs模式的電磁場(chǎng)共存，當(dāng)電磁場(chǎng)到達(dá)人工表面等離激元段L3時(shí)，完全轉(zhuǎn)化為SSPPs模式的電磁場(chǎng)，并在L3進(jìn)行傳輸，傳輸后SSPPs模式電磁場(chǎng)又經(jīng)過(guò)右邊的過(guò)渡段轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)TEM模式的電磁場(chǎng)由右邊的共面波導(dǎo)段輸出。
[0023]為了進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型減少反射的效果，分別取&= 65士 = 5.4、1?=12.5將過(guò)渡段L2中的曲線確定，并采用介電常數(shù)為2.65的微波介質(zhì)基板2設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器;對(duì)該濾波器的反射特性曲線經(jīng)時(shí)域有限差分計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如圖2所示，由圖2得知，采用過(guò)渡段1^的濾波器通帶內(nèi)反射系數(shù)均小于-10dB。作為對(duì)比，設(shè)計(jì)一個(gè)不含過(guò)渡段1^2的濾波器，其微波介質(zhì)基板2的介電常數(shù)同為2.65;對(duì)該濾波器的反射特性曲線經(jīng)時(shí)域有限差分計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如圖3所示，由圖3得知，該濾波器通帶內(nèi)反射系數(shù)大大超過(guò)-10dB。通過(guò)上述對(duì)比可知，采用過(guò)渡段1^2后，濾波器的反射特性得到大大改善。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，其特征在于:包括共面波導(dǎo)段U，共面波導(dǎo)段1^經(jīng)過(guò)渡段1^與人工表面等離激元段L3連接;所述的過(guò)渡段L2為帶圓弧曲線的過(guò)渡段。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，其特征在于:所述的圓弧曲線為滿足(x-a)2+(y-b)2 = R2方程的曲線，其中R判。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，其特征在于:所述的(x-a)2+(y-b)2 = R2方程中的R的取值為I彡R彡100。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，其特征在于:所述的R的取值為10彡R彡90。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，其特征在于:所述的R的取值為20<R<30。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶圓弧型過(guò)渡曲線的濾波器，其特征在于:所述的過(guò)渡段L2I還分布有逐漸變深的溝槽(I)，溝槽深度H直至到達(dá)人工表面等離激元段L3后保持不變。
【文檔編號(hào)】H01P1/20GK205723884SQ201620156891
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月2日
【發(fā)明人】胡明哲
【申請(qǐng)人】六盤水師范學(xué)院