[实用新型]一种基于电磁感应透明的波导滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波毫米波滤波器设计技术，尤其涉及一种波导型滤波器设计的新方法。

背景技术

波导滤波器由于其损耗小，功率容量大等优点在很多微波、毫米波系统中得到了广泛的应用。有多种实现技术，例如直接耦合谐振腔，消逝模波导滤波器，多模波导滤波器以及E面波导滤波器等。其中直接耦合谐振腔设计方法，虽然设计灵活，且矩形系数好，损耗小，但是其加工较复杂，成本高，不易进行大批量生产。而E面波导滤波器加工简单、成本低、适用于大批量生产，设计较灵活，但是传统的E面波导滤波器为了得到优良的滤波器性能必须进行多级两联，这不可以避免的造成滤波器的整体尺寸较大。当然研究学者们也做了必要的改进研究，其中有E面双膜片的插入(见F.Arndt,J.Bornemann,R.Vahldieck,et al.E-plane Integrated Circuit Filters with Improved Stopband Attenuation(short Papers)[J].Microwave Theory and Techniques,IEEE Transactions on,1984,32(10),1391-1394.)虽然改善了其滤波器的阻带特性，但这种其仍需要进行多级级联，体积仍然相对较大。另外，虽然国内的研究进展相对落后一些，但仍有一些新研究成果，2009年吴卫涛、梁昌洪、翟博韬和温海宾对加载周期性脊波导的E面滤波器(见吴卫涛,梁昌洪,翟博韬,等.加载周期性脊波导的E面滤波器[C]，2009年全国微波毫米波会议，2009，51-52.)进行了研究，该滤波器基于E面膜片波导滤波器，提出了一种具有高选择性的滤波器实现方案，将插有E面膜片的波导和脊波导组合在一起，在E面膜片滤波器的半波谐振器中间嵌入周期性的脊波导结构。该E面波导滤波器克服了传统滤波器的缺点，具有带外衰减快、尺寸较传统的E面波导滤波器小的特点，当然我们也看到在其设计过程中不可避免的进行了多级级联。

在E面波导滤波器的设计中，不可避免的需要进行多级级联从而造成体积增大，因此有必要研究并设计一种新型的波导滤波器，使其采用较小的结构尺寸实现较好的滤波性能。

而电磁感应透明EIT(Electromagnetically induced transparency)效应是量子学方面的一个重要研究点，通常传输媒质因电磁感应透明效应特性而产生的一个信号可传输通带很窄。很多基于EIT效应的应用表现在量子学领域。近年来，有学者研究可以采用集总电路元件，开口谐振环等非量子学的结构实现EIT效应(见郭晓莹,杨靖,李建,等.RLC电路中类电磁感应透明现象的实验研究[J].山西大学学报(自然科学版)，2012(1)：68-74。)。

由于EIT效应可以产生一个透明通带的特性，因此可以想象采用这种电磁感应透明EIT效应是可以设计带通滤波器的。因此，本实用新型将采用EIT效应设计一种新型的E面波导滤波器，其具有高矩形系数，损耗小，结构紧凑，设计灵活等优点。这种将在这种量子学领域的电磁感应透明(EIT)效应有效的应用于毫米波频段波导滤波器设计中，将丰富滤波器设计理念，增加新理论，将为滤波器等器件设计提供一定的理论基础，具有理论与实践指导意义。

实用新型内容

为了改善E面波导滤波器的性能，在已有的研究设计中都进行了多级级联，不可避免造成了体积相对较大的缺陷，因此有必要发明一种新型的E面波导滤波器，使其克服对级联的需求，采用较小的结构尺寸实现较好的滤波性能。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种基于电磁感应透明的波导滤波器，包括构成标准矩形波导的上腔体(1)、下腔体、插入到标准矩形波导上腔体和下腔体之间的介质基板、信号输入端口和信号输出端口；所述介质基板正面的金属微带结构有矩形金属环、带外抑制片、两排金属化通孔和接地外延带，介质基板背面的金属微带结构有两个对称C形谐振结构以及接地外延带；