极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器的制造方法

文档序号:9845831阅读:645来源:国知局
极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器,属于微波技术领域。
【背景技术】
[0002]双波段滤波器能够让两个频段的电磁波同时通过,具有双通带特性,便于在实际中的应用。徐蓉蓉等设计了一种微波段的加载电容的双波段带通滤波器,在传统的谐振单元中接入不同电容值的电容器,两种不同的电容器对应两个谐振频段,这样组合到一起便构成了双波段带通滤波器。但是由于电容器的接入,使得整个滤波器的加工特别的繁琐而且不便于实际应用。本发明一种双波段带通滤波器同时工作在两个频段,性能稳定,兼有通带选择性好、极化方式不敏感、大角度入射稳定、插入损耗低等优点,能够很好的应用于实际中,比如双通带天线罩的制作等。

【发明内容】

[0003]本发明目的在于提供一种极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器。该种滤波器具有极化不敏感、大角度入射和通带选择性好的优良特性,而且几何结构设计简单,便于加工。
[0004]为实现上述目的,采用如下的技术方案:极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器,其包括第一结构化金属层、两层分别覆盖于所述第一结构化金属层的上下面的介质层和两层完全等同的、分别覆盖于所述介质层一面的第二结构化金属层;所述第一结构化金属层开设多个各自正方排列的、不同尺寸的第一圆形孔和第二圆形孔,且各自为最近邻四个圆形孔组成的正方形块的中心;所述第二结构化金属层为两相互嵌套的同心金属方环谐振单元周期排列构成的金属表面。
[0005]优选地,所述第一、第二结构化金属层所用材料为铜。
[0006]优选地,所述介质层选用的材料为聚四氟乙烯玻璃纤维布层压板(F4B),所述F4B的相对介电常数εΓ=2.65、损耗角正切tanS=0.001。
[0007]优选地,所述第一圆形孔直径大于所述第二圆形孔直径。
[0008]优选地,所述第一圆形孔的直径为8.4mm,所述第二圆形孔的直径为3mm。
[0009]优选地,所述相互嵌套的两同心金属方环中外环的外边长为9.6mm,宽度为0.8_,内环的外边长为7mm,宽度为0.5mm,所述两方环间距为0.5_。
[0010]优选地,所述第一、第二结构化金属层的厚度均为0.025mm,所述两介质层的厚度均为1.5mmο
[0011]优选地,所述两最近邻第一圆形孔或两第二圆形孔的孔心距为10_。
[0012]极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器,其包括第一结构化金属层、两层分别覆盖于所述第一结构化金属层的上下面的介质层和两层完全等同的、分别覆盖于所述介质层的第二结构化金属层;所述第一结构化金属层开设多个各自正方排列的、不同尺寸的第一圆形孔和第二圆形孔,且各自为最近邻四个圆形孔组成的正方形的中心;所述第二结构化金属层为两相互嵌套的同心金属方环谐振单元周期排列构成的金属表面。
[0013]与现有技术相比,本发明具有如下优势:1、本发明极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器可同时工作在两个独立的微波频段,而且每个频段都具有高透波的特性。2、本发明极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器结构简单,只需先在一块PCB板一面刻蚀所述第一结构化金属层,周期性的刻蚀所述第一和第二圆形孔,对面刻蚀第二结构化金属层。再在另一块PCB板一面刻上所述第二结构化金属层,并将其对面的金属刻蚀掉,然后再把两块PCB板子中心相对叠加在一起即可。3、本发明极化和大角度入射不敏感双波段带通滤波器易于加工,成本低,普通的制造工艺即可完成。
【附图说明】
[0014]图1是本发明双波段带通滤波器单元结构透视图。
[0015]图2是本发明双波段带通滤波器的第一结构化金属层的一个平面示意图及单元结构。
[0016]图3是本发明双波段带通滤波器的第二结构化金属层的一个平面示意图及单元结构。
[0017]图4是本发明双波段带通滤波器在电磁波垂直入射时TE、TM两种极化方式下仿真透射谱和吸收谱。
[0018]图5是本发明双波段带通滤波器在TE极化方式下电磁波多角度(0°-40°)入射所得的透射谱。
[0019]图6是本发明双波段带通滤波器在TM极化方式下电磁波多角度(0°-40°)入射所得的透射谱。
[0020]图7本发明双波段带通滤波器单元结构分离仿真透射谱。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
[0022]如图1所示,本发明双通带滤波器一个单元结构透视图,对应的一个第一结构化金属层单元结构、两个完全等同的第二结构化金属层单元结构以及两个介质层构成一个滤波器单元结构,整个滤波器包含25X25个分别沿x、y两个方向周期排列的滤波器单元结构。所述第一结构化金属层单元结构由所述第一圆形孔和最近邻的四个四分之一第二圆形孔构成。所述第二结构化金属层单元结构由两相互嵌套的同心金属方环构成。
[0023]如图2所示,所述第一结构化金属层开设多个第一圆形孔和第二圆形孔(图中黑色部分表示金属层,采用材料铜,白色部分为第一、二圆形孔)。所述第一圆形孔和第二圆形孔各自呈正方排列,在平面内周期展开,且各自为最近邻四个圆形孔组成的正方形的中心。所述第一圆形孔的直径大于第二圆形孔直径,且第一圆形孔的直径为8.4mm,第二圆形孔的直径为3_。所述两最近邻第一圆形孔或两第二圆形孔的孔心距为10_。
[0024]如图3所示,所述第二结构化金属层为两相互嵌套的同心金属方环谐振单元周期排列构成的金属表面。所述第二结构化金属层所采用的材料亦为铜,两个相互嵌套的同心金属方环中外环的外边长为9.6mm,宽度为0.8mm,内环的外边长为7mm,宽度为0.5mm,所述两方环间距为0.5mm。
[0025]本实施例中,所述第一、第二结构化金属层所用材料为铜(也可为其他金属材料如金、银等),所述
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