可调谐带阻滤波器及其调整方法与流程

1.本技术涉及到滤波器领域，具体而言，涉及可调谐带阻滤波器及其调整方法。


背景技术：

2.随着5g技术的普及以及远距离无线输电技术的发展，微波和毫米波技术正在蓬勃发展。在通信系统中，为了提高提高信噪比，增强通讯质量，需要对通信频率以外的谐波进行抑制，在5g技术到来之前，通信频段的基本都是采用几百兆赫兹(mhz)到几吉赫兹(ghz)的电磁波，通过配合低通滤波器或带通滤波器、带阻滤波器来抑制高频谐波。然而在目前5g技术规范中fr1频段为450mhz～6000mhz，而fr2频段则上升至24.25～52.60ghz的毫米波波段，对于消除介于fr1和fr2之间的频率传统低通滤波器已经很难满足使用的要求。而且由于带宽的增加，需要可调谐的带阻滤波器来精准地控制所抑制的频带范围。此外在无线输电的领域，肖特基整流二极管或者氮化镓晶体管的后级需要接带阻滤波器以抑制二次、三次以及更高次的谐波，以提高整流效率，配备可调谐带阻滤波器的整流电路可以实现在复杂的电磁环境中选择性收获频带能量的功能。
3.目前的带阻滤波器的种类有很多，并且在各种电路中被大量应用，但是他们存在如下的不足：
4.1.现有的带阻滤波器大部分只能工作在一个频段，即使能工作在多个频段的滤波器也是在空间域同时对多个频率的电磁波进行整流，无法在实现多频带高效率的同时兼顾装置的小型化，不利于物联网传感器等小型电子设备使用。
5.2.可切频的带阻滤波器大都依靠有源的方式进行，需要额外消耗电能，对于电磁环境不经常改变的情况下会产生能耗，且有源方式的电路板功率容量较小。
6.3.难以实现高q值和宽频域的频率切换。


技术实现要素：

7.本技术实施例提供了可调谐带阻滤波器及其调整方法，以至少解决现有带阻滤波器所存在的问题的至少之一。
8.根据本技术的一个方面，提供了一种可调谐带阻滤波器，包括：基板；导体，以预定图案设置至所述基板上；其中，所述导体和所述基板构成第一带阻滤波器；导电连接件，连接在所述预定图案的第一点和第二点，其中，所述第一点和所述第二点作为所述导体上的点被所述基板隔断，所述导体、所述导电连接件和所述基板构成第二带阻滤波器，其中，所述第一带阻滤波器和所述第二带阻滤波器的工作频率不同。
9.进一步地，所述基板的相对介电常数为1到100；和/或，所述预定图案的导体被设置在形成于所述基板表面的一个矩形区域内，其中，所述矩形区域每个边长分别在10nm到50cm之间。
10.进一步地，所述导体的材料包括以下至少之一：金属、石墨烯、聚乙撑二氧噻吩、导电聚合物；和/或，所述导电连接件包括以下至少之一：金属、微机械系统、电子器件、石墨
烯、聚乙撑二氧噻吩、石墨烯、导电聚合物。
11.进一步地，所述预定图案的特征尺寸为亚波长尺寸；和/或，所述预定图案包括以下至少之一：扇形、扇环、多边形、圆形；和/或，所述预定图案为轴对称图案或周期性图案。
12.进一步地，所述预定图案包括：一个扇形和至少一个扇环，所述扇形所在圆的圆心与所述至少一个扇环所在圆的圆心相同，所述扇形和所述至少一个扇环之间相互间隔开；所述扇形和每个所述扇环分别与所述基板构成多个所述第一带阻滤波器，且各个所述第一带阻滤波器的工作频率不同；一个或多个所述扇环与所述扇形通过所述导电连接件连接，以改变所述扇形半径的等效长度，通过所述导体连接件连接的一个或多个所述扇环和所述扇形与所述基板共同构成所述第二带阻滤波器。
13.进一步地，所述扇形包括第一直线边、第二直线边和第一弧线，所述第一直线边和所述第二直线边交汇在所述扇形所在圆的圆心，所述第一弧线分别与所述第一直线边和所述第二直线边连接；所述至少一个扇环中的每个扇环包括第三直线边、第四直线边、第二弧线和第三弧线，其中，所述第二弧线和第三弧线所在圆的圆心相同，所述第二弧线短于所述第三弧线，所述第三直线边连接所述第二弧线和所述第三弧线的一端，所述第四直线边连接所述第二弧线和所述第三弧线的另一端，所述第三直线边和所述第四直线边的延长线交汇在所述扇形所在圆的圆心。
14.进一步地，所述扇形为一个，所述扇环的数量为1到1000之间的数量；和/或，相邻扇环之间的间隔以及距离所述扇形最近的扇环与所述扇形的间隔为10nm到10cm；和/或，所述扇形的圆心角角度为10度到170度之间；和/或，所述扇形和所述每个扇环的图形尺寸为10nm到100cm。
15.进一步地，所述第一点为偶数个，所述第一点和所述第二点的数量相同；其中，所述第一点在所述扇形的任意一条线上，所述第二点在一个扇环的任意一条线上；和/或，所述第一点在一个扇环的任意一条线上，所述第二点在另一个扇环的任意一条线上。
16.进一步地，所述第一点在所述扇形的靠近所述第一直线边和所述第二直线边的所述第一弧线上，所述第二点在一个扇环的靠近所述第三直线边和所述第四直线边的所述第二弧线上；和/或，所述第一点在一个扇环的靠近所述第三直线边和所述第四直线边的所述第三弧线上，所述第二点在另一个扇环的靠近所述第三直线边和所述第四直线边的所述第二弧线上。
17.进一步地，所述可调谐带阻滤波器的电磁波的输入和输出方式包括以下至少之一：sma端口耦合、微带线耦合、梯度超表面耦合、直接耦合。
18.根据本技术的另一个方面，提供了一种可调谐带阻滤波器的调整方法，包括：将第一带阻滤波器的两个端口连接至矢量网络网络分析仪进行s参数扫描，其中，所述第一带阻滤波器包括：基板和导体，其中，所述导体以预定图案设置至所述基板上；使用导电连接件连接在所述预定图案的第一点和第二点，其中，所述第一点和所述第二点作为所述导体上的点被所述基板隔断，所述导体、所述导电连接件和所述基板构成第二带阻滤波器；对所述第二带阻滤波器进行s参数扫描，以进行频率校准，其中，在频率校准的过程中调整所述第一点和/或所述第二点的位置，并对调整后的所述第二带阻滤波器进行重新s参数扫描，重复此步骤直到所有频率校准完成。
19.在本技术实施例中，采用了基板；导体，以预定图案设置至所述基板上；其中，所述
导体和所述基板构成第一带阻滤波器；导电连接件，连接在所述预定图案的第一点和第二点，其中，所述第一点和所述第二点作为所述导体上的点被所述基板隔断，所述导体、所述导电连接件和所述基板构成第二带阻滤波器，其中，所述第一带阻滤波器和所述第二带阻滤波器的工作频率不同。通过本技术解决了现有带阻滤波器所存在的问题的至少之一，提供了一种可调谐的带阻滤波器。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
21.图1是根据本技术实施例的可调谐带阻滤波器的调整方法的流程图；
22.图2是根据本技术实施例的基于扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器的一种示例性结构；
23.图3是根据本技术实施例的微带线的一种示例性结构；
24.图4是根据本技术实施例的四频带可调谐微带带阻滤波器平面结构参数图；
25.图5是根据本技术实施例的5.80ghz模式下的四频带可调谐微带带阻滤波器实物图；
26.图6是根据本技术实施例的金属连接部件的示例性结构；
27.图7是根据本技术实施例的2.45ghz模式下的四频带可调谐微带带阻滤波器实物图；
28.图8是根据本技术实施例的2.15ghz模式下的四频带可调谐微带带阻滤波器实物图；
29.图9是根据本技术实施例的1.85ghz模式下的四频带可调谐微带带阻滤波器实物图；
30.图10是根据本技术实施例的四频带可调谐微带带阻滤波器的插入损耗(s参数)仿真数据图；
31.图11是根据本技术实施例的5.80ghz模式下四频带可调谐微带带阻滤波器的s参数实测数据图；
32.图12是根据本技术实施例的2.45ghz、2.15ghz、1.85ghz模式下四频带可调谐微带带阻滤波器的s参数实测数据图；
33.图13是根据本技术实施例的5.80ghz模式下四频带可调谐微带带阻滤波器的电磁仿真图。
34.附图标记说明：
35.1-介电基板，2-背面接地表面，3-表面扇形结构，4-表面扇环结构(第二频率模式)，5-表面扇环结构(第三频率模式)，6-表面扇环结构(第四频率模式)，7-微带传输线，8-扇形与扇环两侧半径连接处。
具体实施方式
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
37.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
38.在本实施例中提供了一种可调谐带阻滤波器，包括：基板；导体，以预定图案设置至基板上；其中，导体和基板构成第一带阻滤波器；导电连接件，连接在预定图案的第一点和第二点，其中，第一点和第二点作为导体上的点被基板隔断，导体、导电连接件和基板构成第二带阻滤波器，其中，第一带阻滤波器和第二带阻滤波器的工作频率不同。
39.通过本实施例中的带阻滤波器，可以通过导电连接件连接不同的点，从而可以调整带阻滤波器的工作频率。
40.在本实施例中还提供了一种可调谐带阻滤波器的调整方法，图1是根据本技术实施例的可调谐带阻滤波器的调整方法的流程图，如图1所示，该方法的流程包括以下步骤：
41.步骤s102,将第一带阻滤波器的两个端口连接至矢量网络网络分析仪进行s参数扫描，其中，第一带阻滤波器包括：基板和导体，其中，导体以预定图案设置至基板上；
42.步骤s104,使用导电连接件连接在预定图案的第一点和第二点，其中，第一点和第二点作为导体上的点被基板隔断，导体、导电连接件和基板构成第二带阻滤波器；
43.步骤s106,对第二带阻滤波器进行s参数扫描，以进行频率校准，其中，在频率校准的过程中调整第一点和/或第二点的位置，并对调整后的第二带阻滤波器进行重新s参数扫描，重复此步骤直到所有频率校准完成。
44.通过上述步骤，可以对增加导电连接件之后带阻滤波器进行调整。上述的这些步骤是比较优的调整方式，在该方式中通过反复的调整导电连接件的位置可以得到希望的工作频率。
45.带阻滤波器有多种制作方式，例如，本实施例中的基板采用介电基板(也可以称为介电基底)，基板的相对介电常数为1到100；和/或，预定图案的导体被设置在形成于基板表面的一个矩形区域内，其中，矩形区域每个边长分别在10nm到50cm之间。导体的材料包括以下至少之一：金属、石墨烯、聚乙撑二氧噻吩、导电聚合物。
46.导电连接件也有多种实现方式，例如，可以通过用金属、微机械器件、电力电子器件等连接导体扇形和扇环的两侧来调节带阻频率和频带，介电基板和导体图案可随所设置带阻频带的转换而改变。导电连接件包括以下至少之一：金属、微机械系统、电子器件、石墨烯、聚乙撑二氧噻吩、石墨烯、导电聚合物。
47.预定图案的形状和尺寸有很多种，例如，预定图案的特征尺寸为亚波长尺寸；和/或，预定图案包括以下至少之一：扇形、扇环、多边形；和/或，预定图案为轴对称图形或周期性图案。也就是说，在介电基板的表面设有扇形及扇环等导体图案，每个所属导体图案的特征尺寸为亚波长尺寸。例如，导体图案的图形包括扇形、扇环形、三角形或由多个三角形拼接成的图形。
48.在一个优选的实施方式，包括扇形和扇环的带阻滤波器的性能比较好。在本实施例中，预定图案可以包括：一个扇形和至少一个扇环，扇形所在圆的圆心与至少一个扇环所在圆的圆心相同。扇形和至少一个扇环之间相互间隔开；扇形和每个扇环分别与基板构成多个第一带阻滤波器，且各个第一带阻滤波器的工作频率不同；一个或多个扇环与扇形通过导电连接件连接，以改变扇形半径的等效长度，通过导体连接件连接的一个或多个扇环
和扇形与基板共同构成第二带阻滤波器。
49.扇形包括第一直线边、第二直线边和第一弧线，第一直线边和第二直线边交汇在扇形所在圆的圆心，第一弧线分别与第一直线边和第二直线边连接；至少一个扇环中的每个扇环包括第三直线边、第四直线边、第二弧线和第三弧线，其中，第二弧线和第三弧线所在圆的圆心相同，第二弧线短于第三弧线，第三直线边连接第二弧线和第三弧线的一端，第四直线边连接第二弧线和第三弧线的另一端，第三直线边和第四直线边的延长线交汇在扇形所在圆的圆心。
50.可选地，扇形为一个，扇环的数量为1到1000之间的数量；和/或，相邻扇环之间的间隔以及距离扇形最近的扇环与扇形的间隔为10nm到10cm；和/或，扇形的圆心角角度为10度到170度之间；和/或，扇形和每个扇环的图形尺寸为10nm到100cm。
51.导电连接件的连接方式也有很多，例如，第一点为偶数个，第一点和第二点的数量相同；其中，第一点在扇形的任意一条线上，第二点在一个扇环的任意一条线上；和/或，第一点在一个扇环的任意一条线上，第二点在另一个扇环的任意一条线上。又例如，第一点在扇形的靠近第一直线边和第二直线边的第一弧线上，第二点在一个扇环的靠近第三直线边和第四直线边的第二弧线上；和/或，第一点在一个扇环的靠近第三直线边和第四直线边的第三弧线上，第二点在另一个扇环的靠近第三直线边和第四直线边的第二弧线上。
52.基于扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器是通过并联在微带传输线上的扇形枝节形成谐振腔从而消除某一频率或者频带的电磁波，扇形滤波器有q值较高，带宽较宽的优点。其谐振频率与扇形的两条直边长度成反比，通过改变其长度可以达到调谐的效果。本技术的实施例有多个扇环形电磁谐振腔，将不同的部分用金属、微机械装置或者电子器件连接起来可以构建不同长度等效的扇形谐振腔从而进行调谐。本技术的实施例还将高频电磁波的趋肤效应应用在了连接件的设计上，只在扇形和扇环的靠近直边的两侧用小金属片连接即可实现调谐。本技术实施例的可调谐带阻滤波器结构稳定、易于控制、功率容量大、带阻效果良好。
53.优选地，可调谐带阻滤波器的电磁波的输入和输出方式包括以下至少之一：sma端口耦合、微带线耦合、梯度超表面耦合、直接耦合。
54.下面结合扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器针对一种可选的调谐及校准方法进行说明，该方法用于抑制某一频带的电磁波通过二端口微带线电路，该方法包括如下的实施步骤：
55.步骤s1，将可调谐带阻滤波器的两端口连接至矢量网络分析仪进行s参数扫描；
56.步骤s2，通过s参数图像分析其谐振频率(即插入损耗最小处)是否位于设置频率位置处，并且判断设置频率点的插入损耗是否满足要求；
57.步骤s3，通过包括但不限于金属、微机械、电子器件等连接等方式将扇形或扇环的不同部分通过扇形或扇环的弧线的两端相连，从而改变滤波器的工作频率；
58.步骤s3中的将扇形或扇环相连接的位置包括弧线的两端、弧线中心、全弧线、扇形和扇环的两边直线等位置。
59.步骤s4，重新进行s参数扫描，重复步骤s2及步骤s3步骤,直至所有设定频率校准完成；
60.步骤s5，校准完成，将可调谐带阻滤波器接入到高频电路观察结果是否满足要求。
61.通过该实施例，提供了一种基于上述调谐及校准方法下的可调谐多频微带带阻滤波器,该实施例的基于扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器提供了一种新型滤波方式，充分利用开路枝节谐振和高频趋肤效应的原理和特点，能够精准地实现宽频率范围和宽功率范围的带阻滤波功能。该实施例的可调谐带阻滤波器结构稳定、滤波效率高，而且易于实现小型化，有着很好的实用性。
62.在扇形结构的可调谐带阻滤波器中，可以通过用金属、微机械器件、电力电子器件等连接导体扇形和扇环的两侧来调节带阻频率和频带，介电基板和导体图案可随所设置带阻频带的转换而改变。例如，频带的频率为从1khz至900thz，介电基底的相对介电常数为1至100，扇形与扇环的图形尺寸为10nm至100cm，每个图形之间的间隔为10nm至10cm,图形的总数量为1至1000，扇形的角度从10
°
至170
°
。又例如，导体图案的材料包括金属、石墨烯、聚乙撑二氧噻吩，以及导电聚合物。连接导体的部分包括金属、微机械系统，电子器件，石墨烯、聚乙撑二氧噻吩，以及导电聚合物。导体图案的图形包括扇形、扇环形、三角形或由多个三角形拼接成的图形。优选地，每个导体图案被设置在形成于介电基底表面的一个矩形区域内，且矩形区域的边长为10nm至50cm。电磁波的输入及输出方式包括sma端口耦合、微带线耦合、梯度超表面耦合以及直接耦合。
63.通过该实施例，实现了基于扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器的调谐及校准方法，通过利用扇形微带开路枝节结构形成谐振腔，根据谐振频率与扇形半径的关系通过改变扇形半径的等效长度进行调谐和校准。
64.同时，本实施例的基于扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器的调谐及校准方法，其调谐方式具有结构上的稳定性，能够实现设计出可变频带的大功率的无源带阻滤波器，也可以结合pin二极管等电子器件设计出可变频带的极宽频有源带阻滤波器。这是一种新的任意功率及任意频带的带阻滤波方案。
65.通过改变谐振腔的形状，本实施例可改变带阻滤波器的性能，不仅可以通过调节谐振腔的长度来调节带阻频率的大小，扇形以及扇环所对应的半径越长谐振频率越低，半径越短谐振频率越高。还可以通过改变扇形谐振腔的角度来改变谐振频率和带宽，角度越大谐振频率越低，角度越小谐振频率越高，提供可调谐、可调带宽的多功能带阻滤波器。
66.此外，本实施例的带阻滤波器调谐方式不同于传统的有源滤波器调谐方法。本实施例的原理是基于扇形开路枝节的λ/4传输线谐振原理与高频电磁波的趋肤效应。其中开路扇形枝节的输入阻抗与谐振频率可以用以下公式表示：
[0067][0068][0069]
其中，r
ie
为扇形枝节半径的有效长度，结合上述两式可以得出开路扇形枝节和其谐振频率f0的关系。因此，调整扇形枝节半径的有效长度r
ie
即可改变其谐振频率，改变这种有效长度的方法有很多，可以通过金属、微机械系统、电子器件等部件进行连接。在连接不
同图案以改变有效长度时，由高频电磁波的趋肤效应计算可知，扇形微带线内几乎所有的电磁波传导都发生在靠近扇形两侧半径线的很薄的厚度里(以5.8ghz计算，该趋肤深度仅为1.53
×
10-3mm,远小于滤波器的实际物理尺寸)。因此，只需要在靠近扇形两侧半径线的位置连接扇形或扇环等不同的部分，即可实现可调谐高效率的滤波。这种方式结构简单不依赖于有源器件，可以实现很宽功率范围的滤波。
[0070]
另外，在进行多频带阻滤波时，本实施例的滤波原理与现有的滤波器相比也有很大的区别。现有的无源多频带滤波器基本都是同时在很多个频段同时进行整流，但是这种方法会严重增加电路板的面积，并且几乎无法实现多频带低插入损耗的时域状态转换。本实施例可以在很多频率之间快速切换工作状态，可以在指定的频率上实现极低的插入损耗，并且工作状态切换后几乎不影响其他频率的插入损耗。这样更有利于精准地实现多频可调谐的带阻滤波。
[0071]
综上，本实施例使用可调谐扇形开路微带带阻滤波器的调谐和校准方式，能够精准地实现宽频率范围和宽功率范围的带阻滤波功能。结构稳定，滤波效率高，而且易于实现小型化，有着很好的实用性。
[0072]
下面结合具体实施例介绍本实施例涉及的一种基于扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器，该基于扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器(以下简称可调谐带阻滤波器)用以抑制某一频带的电磁波通过。具体地，该可调谐带阻滤波器整体上包括如上所述的介质基板和导体图案，导体图案的特征尺寸为亚波长尺寸。介质基板的两侧有各有一个或多个电磁波输入端口，外部电磁波通过耦合将电磁波作用于导体图案表面，从而生成表面电磁波。介电基板的组成形式可以为固态、液态等形式，导体图案可以沿某一轴成对称性，也可以成周期性。其中，对称性的导体图案有利于简化阻抗分析的过程，并且获得较为规则的带阻曲线，周期性的导体图案可以将同样的多个带阻滤波器直接相串联以获得更好的带阻效果，例如，使通带内的增益更小，同时使通带两侧s参数曲线更陡峭。
[0073]
具体地，介电基板参数包括了其尺寸，介电常数等参数，其三维尺寸可随着波长的变化而改变。介电基板材料的介电常数对于导体图案的尺寸和电磁波的能量损耗有直接的影响，该影响可以通过正切损耗角来表示，正切损耗角越小损耗越低，同时也更适于应用在更高频段。除了介电常数之外，介电基板材料还需要有良好的各向同性，以减少频率偏移。介电基板的上下表面镀有金属导体图案，外界电磁波耦合至金属导体图案时，由于金属导体图案的特征尺寸小于电磁波的波长，电磁波在金属导体内传播时到导体的不同位置会存在相位差。
[0074]
以二端口网络为例，反射波与入射波叠加之后在金属导体的表面会形成驻波，开路扇形枝节的阻抗可以参见本文实施例内容部分的公式。开路扇形枝节对于不同频率的电磁波的阻抗是不同的，当频率处于某一特定数值时，该频率的电磁波会在扇形结构内形成谐振，因此基本不存在电磁波通过该二端口网络，从而达到带阻的效果。实际中考虑到金属导体和介电基板都会存在损耗，以及输入电磁波扫频区间不可能无限小，所以不可能在某频率点上达到绝对的带阻。通常要求插入损耗小于-20db～-30db即可认为性能足够好。
[0075]
基于上述的结构，介绍本实施例的可调谐带阻滤波器的一种示例性结构，图2是根据本技术实施例的基于扇形结构的可调谐多频微带带阻滤波器的一种示例性结构，如图2中所示，介电基板1位于底部，其下表面接地板2是一层导体层，用以确保其接地效果，导体
图形中的微带传输线7位于基板1的上表面，图2以四频可调谐带阻滤波器为例，扇形3为不调谐时系统处于最高频率工作模式的谐振腔，扇环4为系统第二工作频率的谐振腔，扇环5为系统第三工作频率的谐振腔，扇环6为系统第四工作频率的谐振腔，如果需要构建更多工作频率的n频可调谐带阻滤波器，则在调谐至其第m工作频率时(m小于等于n且为整数)需要将第m个工作频率的谐振腔一直连接到最高频率工作模式谐振腔。连接位置8是根据高频电磁波的趋肤效应的应用而来，只需用某种方式连接扇形或扇环两侧最边缘的位置即可实现调谐。
[0076]
本实施例中介电基板1的介电常数应该在1至100之间，材料可以为透明或非透明的玻璃纤维、石英、硅片、f4b板、tp板等不同的材料，导体图案2可以由金属、石墨烯、聚乙撑二氧噻吩以及导电聚合物等构成，其图形可以为凹多边形、凸多边形、扇形、扇环形、圆形、椭圆形或分形图形组成，其中分形图形包括正方形、长方形，扇形，扇环型，凹多边形，凸多边形，圆形。
[0077]
图3是根据本技术实施例的微带线的一种示例性结构，如图3所述，连接位置8处可以用图3所示的包括但不限于金属、微机械系统、电子器件等物体相连接，连接的位置包括弧线的两端、弧线中心、全弧线、扇形和扇环的两边直线等位置。为了方便导体图案2的布置，介电基板1可以被加工成10nm至50cm的矩形图形。
[0078]
外界电磁波可以通过sma端口耦合、微带线耦合、梯度超表面耦合以及直接耦合等方式，外界电磁波的频率为1khz至900thz。
[0079]
下面将结合四频带可调谐微带带阻滤波器的实例，并采用advanced design system(ads)仿真计算及实物实验测试说明本实施例的上述结构的多频带带阻滤波器的性能。
[0080]
图4是根据本技术实施例的四频带可调谐微带带阻滤波器平面结构参数图，如图4所示，图4为四频带可调谐微带带阻滤波器的设计参数图，在其两侧通过焊接的方式连接50欧标准阻抗sma接口后其实物图如图5所示，图5是根据本技术实施例的5.80ghz模式下的四频带可调谐微带带阻滤波器实物图，图5的工作模式是5.80ghz模式。为了降低介电损耗和增加精确度，该示例中采用0.787mm厚度的rogers 5880玻璃纤维增强ptfe复合材料介电基板，其介电常数为2.20
±
0.02，正切损耗角为0.0009。介电基板上有35微米厚的镀铜层，为了防止铜生锈或磨损，在其表面进行了沉金处理，介质基板的下表面也进行了沉金处理以增强其接地性能。用标准阻抗线缆连接sma口的两端即可实现外界电磁波的输入与输出，以及s参数的扫描。图6是根据本技术实施例的金属连接部件的示例性结构，如图6所示，图6为金属连接部件的示例性结构，该长方体的长宽高分别为dy,dx,dz。
[0081]
用图6所示的长宽高分别为dy＝4mm,dx＝1mm,dz＝1mm的长方体铜条将图2中所示连接位置8通过焊接将扇形与最下面扇环的连接起来，从而改变扇形半径的有效长度实现调谐。调谐后带阻滤波器的工作模式由5.80ghz转变为2.45ghz，如图7所示，图7是根据本技术实施例的2.45ghz模式下的四频带可调谐微带带阻滤波器实物图。
[0082]
图8是根据本技术实施例的2.15ghz模式下的四频带可调谐微带带阻滤波器实物图，将最下侧的扇环与扇形通过2个图5中所示的长宽高分别为dy＝4mm,dx＝1mm,dz＝1mm的长方体铜条所连接，然后将最下侧的两个扇环通过2个图5中所示的长宽高分别为dy＝2mm,dx＝1mm,dz＝1mm的长方体铜条所连接，此种连接方式下谐振频率为2.15ghz。图9是根
据本技术实施例的1.85ghz模式下的四频带可调谐微带带阻滤波器实物图，将最下侧的扇环与扇形通过2个图5中所示的长宽高分别为dy＝4mm,dx＝1mm,dz＝1mm的长方体铜条所连接，然后将三个扇环通过2个图5中所示的长宽高分别为dy＝4mm,dx＝1mm,dz＝1mm的长方体铜条所连接，此种连接方式下谐振频率为1.85ghz。
[0083]
用ads的em cosimulation功能对四个不同工作模式下的带阻滤波器进行仿真计算，扫描频率范围为0～8ghz，图10根据本技术实施例的四频带可调谐微带带阻滤波器的插入损耗(s参数)仿真数据图，如图10所示，从图中可以看出，在5.80ghz的初始工作模式下，带阻滤波器在5.80ghz频率处的插入损耗为-53.25db,远小于带阻滤波器在工作频带内插入损耗小于-20db～-30db的通常要求。在用铜条将扇形和扇环连接起来以后，带阻滤波器的谐振频率被调谐至2.45ghz、2.15ghz、1.85ghz三个不同的工作频率，调谐后其谐振频率处的插入损耗分别为-37.40db、-38.52db、-44.50db，均小于插入损耗小于-30db的通常要求；
[0084]
仿真计算完成后，对制备的实物装置进行测试。首先对5.80ghz工作模式下的可调谐带阻滤波器进行测试，将sma口的两端通过通信线缆与矢量网络分析仪相连，在本示例中采用keysight n5224b型号矢量网络分析仪进行实物测试，扫频区间为0～10ghz，步长为0.001ghz。图11是根据本技术实施例的5.80ghz模式下四频带可调谐微带带阻滤波器的s参数实测数据图，由实测结果图11可知，带阻滤波器在5.80ghz处的插入损耗为-26.14db,相比于仿真结果而言带阻效果有所下降，但是仍然接近插入损耗小于-30db的通常要求。值得注意的是当频率大于5.80ghz时插入损耗的曲线并不光滑，通过对导体图案内部进行电磁仿真后发现原因为扇形与扇环的耦合所导致，可见图13。图12是根据本技术实施例的2.45ghz、2.15ghz、1.85ghz模式下四频带可调谐微带带阻滤波器的s参数实测数据图，如图12所示，图12展示了的2.45ghz、2.15ghz、1.85ghz工作模式下可调谐微带带阻滤波器的插入损耗实测数据图，可以看出带阻滤波器在2.45ghz，2.15ghz和1.85ghz三个不同的工作模式下其谐振频率位置处的插入损耗分别为-33.10db,-32.09db和-34.50db,均小于插入损耗小于-30db的通常要求，实测结果效果较好。图13是根据本技术实施例的5.80ghz模式下四频带可调谐微带带阻滤波器的电磁仿真图，如图13所示，图13为5.80ghz模式下可调谐微带带阻滤波器的电磁仿真图，右侧一端口(port1)输入频率为5.80ghz的电磁波。颜色越亮的地方表示电磁场的强度越高，从电磁仿真图中可以看出，扇形位置处的电磁场强度较高，并且部分电磁波通过空气和介质基板与旁边的扇环发生耦合，穿透了扇环部分。但是基本没有电磁波通过左侧的传输线输出到二端口(port2)，说明该工作模式下在5.80ghz频率处的插入损耗很低部分电磁波发生了穿透。
[0085]
在本实施例中，提供一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行以上实施例中的方法。
[0086]
该电子装置中还可以包括一个软件模块构成的装置或系统，该装置或系统中的模块与上述实施例中的步骤相对应，例如，在本实施例中该软件模块构成的装置或系统，可以称为
[0087]
这些计算机程序也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方
框或多个方框中指定的功能的步骤，对应与不同的步骤可以通过不同的模块来实现。
[0088]
上述程序可以运行在处理器中，或者也可以存储在存储器中(或称为计算机可读介质)，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0089]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。