CN101847772A - 双频微波谐振器 - Google Patents
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Abstract
双频微波谐振器,涉及电磁波技术。本发明包括基板和基板上的金属SRR结构,所述金属SRR结构由electric-SRR结构和electric-SRR结构两侧的两个矩形金属环组成;矩形金属环和electric-SRR结构具有共同的金属壁,矩形金属环在共用金属壁的相对边设置有开口缝隙。本发明的有益效果是,整体尺寸小,有利于小型化,共振频率比较高,两共振峰的位置离得比较开,有利于降低相互耦合。
Description
技术领域
本发明涉及电磁波技术。
背景技术
21世纪以来,人工复合材料在固体物理、材料科学、光学和应用电磁学领域内获得了愈来愈广泛的应用,而自从Smith等利用SRR结构第一次在实验室制造出自然界并不存在的异向介质后,SRR结构便在电磁学领域得到了广泛的关注与应用。各种周期性排的SRR结构不仅能够有效模拟实现异向介质的特性,而且因其自身的谐振性能,此结构也被用来设计制作小型慢波传输线、相位传感器、滤波器等器件。而关于异向介质在矩形波导中的研究与应用,也有很多文献提及,详细分析了SRR结构在方形波导管中的传播特性。
图1是现有的electric-SRR结构,其内部具有两个平台,平台之间为内缝。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种具有高共振频率的双频微波谐振器。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是,双频微波谐振器,包括基板和基板上的金属SRR结构,其特征在于,所述金属SRR结构由electric-SRR结构和electric-SRR结构两侧的两个矩形金属环组成;矩形金属环和electric-SRR结构具有共同的金属壁,矩形金属环在共用金属壁的相对边设置有开口缝隙。
进一步的,所述矩形金属环的开口缝隙宽度与electric-SRR结构的内缝宽度相等。所述SRR结构为上下轴对称和左右轴对称设置。所述金属SRR结构由基板表面的覆铜刻蚀形成,其介电常数ε为2.2,基板厚度为0.508mm,覆铜厚度为0.07mm。
所述金属SRR各项结构数据为:
a=2.6mm,b=5mm,d=0.1mm,h=2.2mm,l=2.9mm,t1=0.2mm,t2=0.2mm,t3=0.7mm,t4=0.5mm;
其中a为外边高度,b为外边长度,d为裂缝的宽度和平台的高度,h为内边高度,l为内环长度,t1为对称轴宽度,t2为共用金属壁宽度,t3为外边宽度,t4为平台宽度。
本发明的有益效果是,整体尺寸小,有利于小型化,共振频率比较高,两共振峰的位置离得比较开,有利于降低相互耦合。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是现有的electric-SRR金属层结构示意图。
图2是本发明的SRR金属层结构示意图。
图3是本发明的SRR测试环境示意图。
图4是本发明谐振器的测试S参数曲线图。纵坐标为散射参数,横坐标为频率。S11是反射曲线,S21是***损耗参数曲线。
具体实施方式
参见图2-4。
本发明主要基于异向介质理论通过设计一种新型SRR结构来实现双频谐振器功能。该SRR结构在传统electric-SRR基础上两侧各添加一对称开口矩形环,并共用同一金属壁。通过调节线圈长度和开口缝隙宽度,在矩形波导TE波激励下,产生双频点谐振,从而实现双频谐振器的功能。
具体的说,本发明由基板和基板上刻蚀为electric-SRR结构和electric-SRR结构两侧的两个矩形金属环组成;矩形金属环和electric-SRR结构具有共同的金属壁,矩形金属环在共用金属壁的相对边设置有开口缝隙。
进一步的,所述矩形金属环的开口缝隙宽度与electric-SRR结构的内缝宽度相等。所述SRR结构为上下轴对称和左右轴对称设置。所述金属SRR结构由基板表面的覆铜刻蚀形成,其介电常数ε为2.2,基板厚度为0.508mm,覆铜厚度为0.07mm。
所述金属SRR各项结构数据为:
a=2.6mm,b=5mm,d=0.1mm,h=2.2mm,l=2.9mm,t1=0.2mm,t2=0.2mm,t3=0.7mm,t4=0.5mm;
其中a为外边高度,b为外边长度,d为裂缝的宽度和平台的高度,h为内边高度,l为内环长度,t1为对称轴宽度,t2为共用金属壁宽度,t3为外边宽度,t4为平台宽度。
由测试结果可见,谐振器在15.4GHz和21.0GHz附近产生两个谐振点,-10dB带宽分别为700MH和130MHz。现有技术只有一个谐振点,本发明的效果明显优于现有技术。
Claims (5)
1.双频微波谐振器,包括基板和基板上的金属SRR结构,其特征在于,所述金属SRR结构由electric-SRR结构和electric-SRR结构两侧的两个矩形金属环组成;矩形金属环和electric-SRR结构具有共同的金属壁,矩形金属环在共用金属壁的相对边设置有开口缝隙。
2.如权利要求1所述的双频微波谐振器,其特征在于,所述矩形金属环的开口缝隙宽度与electric-SRR结构的内缝宽度相等。
3.如权利要求1所述的双频微波谐振器,其特征在于,所述SRR结构为上下轴对称和左右轴对称设置。
4.如权利要求1所述的双频微波谐振器,其特征在于,所述金属SRR结构由基板表面的覆铜刻蚀形成,其介电常数ε为2.2,基板厚度为0.508mm,覆铜厚度为0.07mm。
5.如权利要求1所述的双频微波谐振器,其特征在于,所述金属SRR各项结构数据为:
a=2.6mm,b=5mm,d=0.1mm,h=2.2mm,l=2.9mm,t1=0.2mm,t2=0.2mm,t3=0.7mm,t4=0.5mm;
其中a为外边高度,b为外边长度,d为裂缝的宽度和平台的高度,h为内边高度,l为内环长度,t1为对称轴宽度,t2为共用金属壁宽度,t3为外边宽度,t4为平台宽度。
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