一種基于表面波帶阻濾波器的多方向分波器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于表面波帶阻濾波器的多方向分波器。本多方向分波器由多個(gè)刻有不同金屬凹槽結(jié)構(gòu)的金屬光柵分支組成,各個(gè)金屬光柵分支由前端和后端兩部分組成,前端部分是由深淺兩個(gè)金屬凹槽組成或者由寬窄兩個(gè)金屬凹槽組成周期重復(fù)單元的表面波帶阻濾波器,該表面波帶阻濾波器能夠?yàn)V除某一頻段的頻率分量,后端部分是凹槽參數(shù)相同的金屬光柵結(jié)構(gòu),不同金屬光柵分支上的后端部分凹槽參數(shù)不同,因而其表面能夠支持不同波長(zhǎng)的表面波傳播,且相同波長(zhǎng)的表面波在不同分支上的束縛程度不同;采用圓柱線波導(dǎo)來(lái)激發(fā)多個(gè)金屬光柵分支上的表面波;所述有限厚度為亞波長(zhǎng)厚度。本發(fā)明能夠提高多方向分波器的性能,該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單有效,便于加工。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于表面波帶阻濾波器的多方向分波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于表面波帶阻濾波器的多方向分波器,該表面波帶阻濾波器是一段亞波長(zhǎng)厚度的刻有周期重復(fù)凹槽的金屬光柵結(jié)構(gòu),該周期重復(fù)凹槽由深淺兩個(gè)金屬凹槽組成或者由寬窄兩個(gè)金屬凹槽組成,使用該表面波帶阻濾波器的多方向分波器可用于通信領(lǐng)域,以實(shí)現(xiàn)微波段、毫米波段或太赫茲波段的分波功能。
【背景技術(shù)】
[0002]人工表面等離子激元(表面波)不受衍射極限的限制,因而可用于構(gòu)造緊湊元件,在表面或界面技術(shù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等方面具有重要應(yīng)用。 申請(qǐng)人:在已發(fā)表論文(“Multidirect1nal surface-wave splitters,,,Yong Jin Zhou et al., AppliedPhysics Letters, 2011年5月31日)中提出一種多方向表面波分波器,其特征在于分波器各個(gè)分支上的凹槽參數(shù)不同,因此其表面能夠支持不同波長(zhǎng)的表面波傳播,且相同波長(zhǎng)的表面波在不同分支上的束縛程度不同,從而實(shí)現(xiàn)分波的功能。但是,上述多方向分波器存在一定缺陷,即在低工作頻段不同分支的隔離度較低,不利于實(shí)際應(yīng)用。本發(fā)明提出了一種使用表面波帶阻濾波器的多方向分波器中,能夠解決上述問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的是提供一種基于表面波帶阻濾波器的多方向分波器,該表面波帶阻濾波器是一段亞波長(zhǎng)厚度的刻有周期重復(fù)凹槽的金屬光柵結(jié)構(gòu),該周期重復(fù)凹槽由深淺兩個(gè)金屬凹槽組成或者由寬窄兩個(gè)金屬凹槽組成,能夠?qū)崿F(xiàn)某一頻段電磁波的截止,從而設(shè)計(jì)滿足工作頻段要求的帶阻濾波器,將該帶阻濾波器應(yīng)用于多方向分波器中,能夠解決低工作頻段時(shí)不同分支隔離度較低的問(wèn)題。該多方向分波器可工作于微波段、毫米波段和太赫茲波段。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種基于表面波帶阻濾波器的多方向分波器,由多個(gè)刻有不同金屬凹槽結(jié)構(gòu)的亞波長(zhǎng)厚度金屬光柵分支(3、4、5)組成,其特征在于:所述各個(gè)金屬光柵分支(3、4、5)由前端和后端兩部分(I和2)組成,前端部分(I)是由深淺兩個(gè)金屬凹槽(11和12)組成或者由寬窄兩個(gè)金屬凹槽組成周期重復(fù)單元的表面波帶阻濾波器,該表面波帶阻濾波器能夠?yàn)V除某一頻段的頻率分量,后端部分(2)是凹槽參數(shù)相同的金屬光柵結(jié)構(gòu)(2),不同金屬光柵分支上的后端部分(2)凹槽參數(shù)不同,因而其表面能夠支持不同波長(zhǎng)的表面波傳播,且相同波長(zhǎng)的表面波在不同分支上的束縛程度不同;采用圓柱線波導(dǎo)(6)來(lái)激發(fā)多個(gè)金屬光柵分支上的表面波。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較,具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著技術(shù)進(jìn)
I K
少:
本發(fā)明首次實(shí)現(xiàn)了使用帶阻濾波器的多方向分波器,該帶阻濾波器基于凹槽參數(shù)交替變化來(lái)實(shí)現(xiàn)帶阻濾波的功能,提高了多方向分波器的性能,并且該實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單有效,便于加工。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明中基于帶阻濾波器的新型多方向分波器的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中包括:刻有金屬凹槽結(jié)構(gòu)的金屬光柵分支(3、4、5),各個(gè)分支前端是由深淺兩個(gè)金屬凹槽(11和12)或者寬窄兩個(gè)金屬凹槽組成的帶阻濾波器(1),后端是周期單元為深度相同或者寬度相同凹槽的金屬光柵結(jié)構(gòu)(2)、圓柱線波導(dǎo)(6)。
[0007]圖2是本發(fā)明中表面波帶阻濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中包括:有限厚度金屬光柵結(jié)構(gòu)(I)、周期重復(fù)單元中的淺凹槽(11)和深凹槽(12)。
[0008]圖3是表面波帶阻濾波器結(jié)構(gòu)中周期單元的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中金屬光柵厚度為V、、凹槽寬度和周期分為#和/7、淺凹槽和深凹槽的深度分為之和之);
圖4是本發(fā)明中表面波帶阻濾波器的5^曲線圖,可以看到其能夠?qū)崿F(xiàn)帶阻濾波的功倉(cāng)泛。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白理解,下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0010]實(shí)施例:
參見(jiàn)圖1-3,本發(fā)明的基于表面波帶阻濾波器的多方向分波器,由多個(gè)刻有不同金屬凹槽結(jié)構(gòu)的亞波長(zhǎng)厚度金屬光柵分支(3、4、5)組成,所述各個(gè)金屬光柵分支由前端和后端兩部分(I和2)組成,前端部分(I)是由深淺兩個(gè)金屬凹槽(11和12)組成或者由寬窄兩個(gè)金屬凹槽組成周期重復(fù)單元的表面波帶阻濾波器,該表面波帶阻濾波器能夠?yàn)V除某一頻段的頻率分量,后端部分(2)是凹槽參數(shù)相同的金屬光柵結(jié)構(gòu)(2),不同金屬光柵分支上的后端部分(2)凹槽參數(shù)不同,因而其表面能夠支持不同波長(zhǎng)的表面波傳播,且相同波長(zhǎng)的表面波在不同分支上的束縛程度不同;采用圓柱線波導(dǎo)(6)來(lái)激發(fā)多個(gè)金屬光柵分支上的表面波。圖1給出的實(shí)施例以三方向分波器為例,超過(guò)3個(gè)分支也是可以的,而且各分支間的夾角隨意,不需要正交。
[0011]本實(shí)施例中支持表面波傳播的金屬光柵結(jié)構(gòu)根據(jù)工作頻段不同,可采用不同加工工藝加以實(shí)現(xiàn),例如PCB工藝、電火花線切割技術(shù)或者光刻工藝等。
[0012]本實(shí)施例中,首先通過(guò)電磁仿真工具分析金屬光柵結(jié)構(gòu)的色散曲線,通過(guò)控制有限厚度金屬光柵結(jié)構(gòu)的表面凹槽深度、寬度或者周期性的交替變化,實(shí)現(xiàn)需要的工作阻帶。微波段、毫米波段和太赫茲波段的有限厚度金屬光柵結(jié)構(gòu)加工比較簡(jiǎn)單。
[0013]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于表面波帶阻濾波器的多方向分波器,由多個(gè)刻有不同金屬凹槽結(jié)構(gòu)的亞波長(zhǎng)厚度金屬光柵分支(3、4、5)組成,其特征在于:所述各個(gè)金屬光柵分支(3、4、5)由前端和后端兩部分(I和2)組成,前端部分(I)是由深淺兩個(gè)金屬凹槽(11和12)組成或者由寬窄兩個(gè)金屬凹槽組成周期重復(fù)單元的表面波帶阻濾波器,該表面波帶阻濾波器能夠?yàn)V除某一頻段的頻率分量,后端部分(2)是凹槽參數(shù)相同的金屬光柵結(jié)構(gòu)(2),不同金屬光柵分支上的后端部分(2)凹槽參數(shù)不同,因而其表面能夠支持不同波長(zhǎng)的表面波傳播,且相同波長(zhǎng)的表面波在不同分支上的束縛程度不同;采用圓柱線波導(dǎo)(6)來(lái)激發(fā)多個(gè)金屬光柵分支上的表面波。
【文檔編號(hào)】H01P1/213GK104241755SQ201410460168
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】周永金 申請(qǐng)人:上海大學(xué)