专利名称：一种带阻滤波器及信号处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及滤波器领域，特别涉及一种带阻滤波器及信号处理设备。
背景技术：
滤波器作为馈电系统中一个重要的无源器件，在馈电系统中发挥着重要作用。其中，带阻滤波器是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器，与带通滤波器的概念相对。相对于目前行业内主流的金属腔体滤波器，微带结构的带阻滤波器以其尺寸小、通过光刻技术易于加工、与其他有源电路元件易于集成等优点，应用于许多电路设计中。现有技术中，参见图Ia和图lb，分别为现有技术的微带结构的带阻滤波器的侧视结构示意图和主视结构示意图，具体是由反射板101、介质层102、主传输线103和多个支节线104构成，反射板101又称地板或背板等；其中，反射板101附着在介质层102的一侧、主传输线103和多个支节线104附着在介质层102的另一侧，这些支节线104与主传输线103 垂直。这种微带结构的带阻滤波器的Q值比较低，性能差，且在达到一定阻带抑制时，通带的边频点插入损耗比较大；并且由于支节线的存在，使得微带结构的带阻滤波器整体尺寸较大，产品成本高。
实用新型内容为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种带阻滤波器及信号处理设备。所述技术方案如下一种带阻滤波器，所述带阻滤波器包括反射板、介质层、主传输线和左手材料单元；所述反射板和所述主传输线附着在所述介质层的两侧；所述两侧中的至少一侧还具有左手材料单元。一种信号处理设备，所述信号处理设备包括上述带阻滤波器。本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过在介质层的两侧中的至少一侧上设计左手材料单元，进而利用左手材料的特性实现了带阻滤波器的功能，与传统微带结构的带阻滤波器相比，这种基于左手材料的带阻滤波器的性能更好，并且结构紧凑、易于加工，既节约了成本，又提高了产品竞争力。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图Ia是现有技术提供的微带结构的带阻滤波器的侧视结构示意图；[0013]图Ib是现有技术提供的微带结构的带阻滤波器的主视结构示意图；图加是本实用新型实施例一和实施例二提供的带阻滤波器的侧视结构示意图；图2b是本实用新型实施例一和实施例二提供的带阻滤波器的主视结构示意图；图3是本实用新型实施例二提供的反射板上腐刻的左手材料单元的结构示意图；图4是本实用新型实施例二和实施例三提供的带阻滤波器对阻带信号的衰减程度示意图；图fe是本实用新型实施例二和实施例三提供的一种左手材料单元的结构示意图；图恥是本实用新型实施例二和实施例三提供的另一种左手材料单元的结构示意图；图6a是本实用新型实施例三提供的带阻滤波器的侧视结构示意图；图6b是本实用新型实施例三提供的带阻滤波器的主视结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。左手材料(Left Handed Material, LHM)是当今电磁学领域研究的热点问题，它是一种介电常数和磁导率同时为负值的电磁材料，因在其中传播的电磁波的电场矢量、磁场矢量与波矢方向满足左手定则而得名。在自然界中还没有发现天然的左手材料，目前所使用的左手材料是由左手材料单元构成。左手材料单元的结构可以是多样的，其具有左手材料的功能特性。当交变磁场从左手材料单元的轴向穿过时，在谐振频率处出现负的磁导率，从而在谐振频率附近出现一段窄的阻带，且阻带边沿陡峭，有效阻碍了电磁波的通过，这是左手材料固有的特性。本实用新型就是利用这种特性设计了一种基于左手材料的带阻滤波器。实施例一参见图加和2b，本实用新型实施例提供了一种带阻滤波器，该带阻滤波器包括 反射板201、介质层202、主传输线203以及左手材料单元；反射板201和主传输线203附着在介质层202的两侧，并且该两侧中的至少一侧
还具有左手材料单元。可选地，该两侧中的至少一侧还具有左手材料单元，具体可以为反射板201上腐刻有左手材料单元，或者，在主传输线203的至少一侧有附着在介质层202上的左手材料单兀。进一步可选地，当主传输线203的两侧均有附着在介质层202上的左手材料单元时，两侧的左手材料单元以主传输线203为轴对称排列在介质层202上。进一步可选地，左手材料单元由开口谐振环构成。其中，开口谐振环可以为开口矩形环或圆环。当开口谐振环为多个时，这些开口谐振环之间可以具有工字形金属线。进一步可选地，左手材料单元可以为一个或多个。当左手材料单元为多个时，这些左手材料单元可以平行于主传输线203排列。本实用新型实施例提供的带阻滤波器，通过在介质层的两侧中的至少一侧上设计左手材料单元，进而利用左手材料的特性实现了带阻滤波器的功能，与传统微带结构的带阻滤波器相比，这种基于左手材料的带阻滤波器的性能更好，并且结构紧凑、易于加工，既节约了成本，又提高了产品竞争力。实施例二本实用新型实施例提供了一种带阻滤波器，参见图2a、图2b和图3，该带阻滤波器包括反射板201、介质层202、主传输线203和左手材料单元204 ；其中，反射板201和主传输线203为金属材质，介质层202为非金属材质，如聚四氟乙烯、陶瓷、树脂材料等。具体地，反射板201和主传输线203附着在介质层202的两侧。参见图3，反射板201上腐刻有左手材料单元204，如图3中的虚线框中的结构所示，该左手材料单元204为镂空的图案，通过该左手材料单元204能看到介质层202。为了看得清楚，图3中的反射板201没有打阴影。图3中以腐刻了四个左手材料单元为例，但不限定于此，可以腐刻一个或多个左手材料单元。腐刻有左手材料单元204的反射板201就具有了左手材料的功能特性，当交变磁场从左手材料单元204的轴向穿过时，在谐振频率处出现负的磁导率，从而在谐振频率附近出现一段窄的阻带，且阻带边沿陡峭，能有效阻碍电磁波的通过。主传输线203的两端203a和20 接馈电系统。当信号通过该带阻滤波器的主传输线203的一端发送往对端时，通带信号就能通过主传输线203发送到对端，而阻带信号则被左手材料单元204反射回发送端，发送不到对端。该带阻滤波器对阻带信号的衰减程度示意图如图4所示，凹陷部分为阻带信号的衰减程度。进一步地，左手材料单元204可以由如图3所示的开口谐振环构成，还可以由如图 fe所示的开口谐振环构成，也可以由如图恥所示的工字型金属线与开口谐振环共同构成， 即相邻的开口谐振环之间具有工字形金属线。也就是说，左手材料单元204的形状可以是多样的，包括但不限定于以上几种。其中，开口谐振环为开口矩形环、或开口圆环等形状。如果反射板201上腐刻了多个左手材料单元，这些左手材料单元的形状可以相同，也可以不同。更进一步地，如果反射板201上腐刻了多个左手材料单元，其排列形式可以是多样的，可以是多个左手材料单元平行于主传输线排列，如图3所示，并且这些左手材料单元的中轴线离主传输线越近，左手材料的性能发挥的越好；反射板201上腐刻的左手材料单元还可以是散乱排列的。其中，各个左手材料单元外环的开口方向可以相同，也可以不同。在实际应用中，该带阻滤波器可以应用在各种信号处理设备中，如基站，或手机等用户设备。本实用新型实施例提供的带阻滤波器，通过在反射板上腐刻左手材料单元，进而利用左手材料的特性实现了带阻滤波器的功能，与传统微带结构的带阻滤波器相比，这种基于左手材料的带阻滤波器的Q值高，且阻带边沿陡峭，性能好，并且结构紧凑、易于加工， 既节约了成本，又提高了产品竞争力。实施例三本实用新型实施例提供了一种带阻滤波器，参见图6a和6b，分别是该带阻滤波器的侧视和主视结构示意图。该带阻滤波器包括反射板601、介质层602、主传输线603和左手材料单元604 ；其中，反射板601、主传输线603和左手材料单元604为金属材质，介质层202为非金属材质，如聚四氟乙烯、陶瓷、树脂材料等。具体地，反射板601和主传输线603附着在介质层602的两侧。在主传输线603的至少一侧有附着在介质层602上的左手材料单元604，如图6b 中的虚线框中的结构所示。图6b中以在主传输线603两侧各附着了四个左手材料单元为例进行说明，但不限定于此，实际应用中可以只在主传输线603的一侧附着左手材料单元， 并且附着的数目可以是一个或多个。当主传输线的两侧都有附着在介质层上的左手材料单元时，这些左手材料单元可以以主传输线为轴对称排列在介质层上，并且越靠近主传输线阻带抑制的效果越明显。主传输线603的两端接馈电系统。当信号通过该带阻滤波器的主传输线203的一端发送往对端时，通带信号就能通过主传输线603发送到对端，而阻带信号则被左手材料单元604反射回发送端，发送不到对端。该带阻滤波器对阻带信号的衰减程度示意图如图 4所示。进一步地，左手材料单元604可以由如图6b所示的开口谐振环构成，还可以由如图如所示的开口谐振环构成，也可以由如图恥所示的工字型金属线与开口谐振环共同构成，即相邻的开口谐振环之间具有工字形金属线。也就是说，左手材料单元604的形状可以是多样的，包括但不限定于以上几种。其中，开口谐振环为开口矩形环、或开口圆环等形状。 如果介质层602上附着了多个左手材料单元，这些左手材料单元的形状可以相同，也可以不同。更进一步地，如果介质层602上附着了多个左手材料单元，其排列形式可以是多样的，可以是多个左手材料单元平行于主传输线排列，如图6b所示，并且各个左手材料单元外环的开口方向可以相同，也可以不同；还可以是多个左手材料单元散乱排列，各个左手材料单元外环的开口方向可以相同，也可以不同。在实际应用中，该带阻滤波器可以应用在各种信号处理设备中，如基站，或手机等用户设备。本实用新型实施例提供的带阻滤波器，通过在介质层上主传输线的两侧附着左手材料单元，进而利用左手材料的特性实现了带阻滤波器的功能，与传统微带结构的带阻滤波器相比，这种基于左手材料的带阻滤波器的Q值高，且阻带边沿陡峭，性能好，并且结构紧凑、易于加工，既节约了成本，又提高了产品竞争力。实施例四本实用新型实施例提供了一种信号处理设备，该信号处理设备可以包括上述实施例一至实施例三中提到的带阻滤波器。该信号处理设备可以是无线通信系统中的任意信号处理设备，如基站，或手机等用户设备等。综上所述，本实用新型实施例通过左手材料单元实现带阻滤波器的功能，与传统微带结构的带阻滤波器相比，这种基于左手材料的带阻滤波器的Q值高，且阻带边沿陡峭， 性能好，并且结构紧凑、易于加工，既节约了成本，又提高了产品竞争力。需要说明的是上述实施例提供的带阻滤波器在滤波时，仅以上述各功能器件的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能器件完成， 即将带阻滤波器的内部结构划分成不同的功能器件，以完成以上描述的全部或者部分功能。[0055]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种带阻滤波器，其特征在于，所述带阻滤波器包括反射板、介质层、主传输线和左手材料单元；所述反射板和所述主传输线附着在所述介质层的两侧；所述两侧中的至少一侧还具有左手材料单元。
2.根据权利要求1所述的带阻滤波器，其特征在于，所述两侧中的至少一侧还具有左手材料单元，包括所述反射板上腐刻有所述左手材料单元，或者，在所述主传输线的至少一侧有附着在所述介质层上的所述左手材料单元。
3.根据权利要求2所述的带阻滤波器，其特征在于，当所述主传输线的两侧有附着在所述介质层上的所述左手材料单元时，所述左手材料单元以所述主传输线为轴对称排列在所述介质层上。
4.根据权利要求1所述的带阻滤波器，其特征在于，所述左手材料单元由开口谐振环构成。
5.根据权利要求4所述的带阻滤波器，其特征在于，所述开口谐振环为开口矩形环或圆环。
6.根据权利要求4所述的带阻滤波器，其特征在于，当所述开口谐振环为多个时，相邻的开口谐振环之间具有工字形金属线。
7.根据权利要求1所述的带阻滤波器，其特征在于，所述左手材料单元为一个或多个。
8.根据权利要求7所述的带阻滤波器，其特征在于，当所述左手材料单元为多个时，所述左手材料单元平行于所述主传输线排列。
9.一种信号处理设备，其特征在于，所述信号处理设备包括如权利要求1-8任意一项权利要求所述的带阻滤波器。
专利摘要本实用新型公开了一种带阻滤波器，属于滤波器领域。所述带阻滤波器包括反射板、介质层、主传输线和左手材料单元；所述反射板和所述主传输线附着在所述介质层的两侧；所述两侧中的至少一侧还具有左手材料单元。本实用新型通过在介质层的两侧中的至少一侧上设计左手材料单元，进而利用左手材料的特性实现了带阻滤波器的功能，与传统微带结构的带阻滤波器相比，这种基于左手材料的带阻滤波器的性能更好。
文档编号H04B1/40GK202333089SQ20112044645
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者曹培勇 申请人:华为技术有限公司