[发明专利]一种超材料滤波结构和网关设备

说明书

本发明涉及一种超材料滤波结构和网关设备。该超材料滤波结构包括介质层以及分别位于所述介质层两侧的第一金属层和第二金属层；所述第一金属层包括上层单元，所述上层单元包括矩形片状结构以及位于所述矩形片状结构四周的第一间隙结构，所述矩形片状结构内沿周向设置有呈环状的第二间隙结构；所述第二金属层包括下层单元，所述下层单元包括呈十字状的正交格栅结构；所述第二间隙结构的尺寸适于根据第一工作频率而确定，所述第一间隙结构和所述正交格栅结构的尺寸适于根据第二工作频率而确定。本发明的技术方案不仅降低了设计难度，且由于将不同频率的滤波结构通过整合与复用，可将结构尺寸缩小到统一的尺度，并减少了相应物料成本。

技术领域

本发明涉及无线电技术领域，具体而言，涉及一种超材料滤波结构和网关设备。

背景技术

例如路由器的网关设备是多个网络间进行数据转换服务的计算机设备。随着移动通信技术的日益发展，网关设备也需要连接越来越多的无线通信设备，随之而来的是，网关设备的使用环境也越来越复杂，可能存在大量的电磁干扰。此时，需要进行有效的滤波处理。

对于例如WIFI路由器的网关设备，由于WIFI为2.4G和5G双频，在进行滤波处理时，需要同时考虑两个频段。目前对于此类双频网关设备的滤波处理主要是通过增设外部装置等方式实现的，存在尺寸较大、设计较复杂和物料成本较高等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种超材料滤波结构和网关设备。

第一方面，本发明提供了一种超材料滤波结构，其包括介质层以及分别位于所述介质层两侧的第一金属层和第二金属层；所述第一金属层包括上层单元，所述上层单元包括矩形片状结构以及位于所述矩形片状结构四周的第一间隙结构，所述矩形片状结构内沿周向设置有呈环状的第二间隙结构；所述第二金属层包括下层单元，所述下层单元包括呈十字状的正交格栅结构；所述第二间隙结构的尺寸适于根据第一工作频率而确定，所述第一间隙结构和所述正交格栅结构的尺寸适于根据第二工作频率而确定。

进一步，所述矩形片状结构与所述正交格栅结构共中心设置。

进一步，所述矩形片状结构的外轮廓为正方形，所述正交格栅结构的外接四边形为正方形。

进一步，所述第二间隙结构的外轮廓周长为所述第一工作频率的中心频点在介质层表面工作波长的0.8至1.2。

进一步，所述第一间隙结构的外轮廓周长为所述第二工作频率的中心频点在介质层表面工作波长的0.2至0.8。

进一步，所述第二间隙结构外侧的所述矩形片状结构的至少部分向内侧方向凸起。

进一步，所述凸起的形状为矩形。

进一步，所述第一金属层和所述第二金属层的厚度相同。

第二方面，本发明提供了一种网关设备，其包括如上所述的超材料滤波结构。

进一步，其还包括外壳，多个所述超材料滤波结构设置在所述外壳上。

本发明提供的超材料滤波结构和网关设备的有益效果是，可基于例如PCB设置超材料结构实现滤波，正面金属层结构的一部分实现等效为LC共振结构以对具有双频滤波需求的第一工作频率进行滤波，正面金属层结构的整体与反面金属层结构的整体实现等效为LC非共振结构以对具有双频滤波需求的第二工作频率进行滤波。通过改变各结构的相关尺寸，便可实现对等效电容、电感的调节，以适用于不同的频率，有效避免环境中的电磁干扰，进而提升信号传输性能。不仅降低了设计难度，且由于将不同频率的滤波结构通过整合与复用，可将结构尺寸缩小到统一的尺度，并减少了相应物料成本。

附图说明