從而解決了現有的濾波結構對天線的工作頻段外的電磁波(TE波和TM波,即縱向波和橫向波)抑制效果不好且TE波(縱向波)和TM波(橫向波)的可透波波段單一的問題。
[0047]由于本實施例的超材料帶通濾波結構實現的是帶通濾波的功能,因此該超材料帶通濾波結構的導電板件21為一體結構的板件,即導電板件21為導電幾何結構層20中的連續導電部件,因而能夠實現帶通濾波的目標。
[0048]本實施例的導電幾何結構層20可以使用任意導電材料制造加工,可以是金屬材料,例如金、銀、銅或幾種金屬的混合物,優選采用銅,所使用的金屬材料的原始形態可以是固體、液體、流狀體或粉狀物;也可以是非金屬材料,如導電油墨。
[0049]在本實施例中,如圖2所示,多個鏤空部呈矩形陣列分布,并且,導電片22的幾何中心與對應的鏤空部的幾何中心重合。這樣,當電磁波(即TE波和/或TM波)入射該超材料帶通濾波結構時,導電板件21與導電片22之間能夠使電磁波產生共振效果,從而提高TE波和TM波的透波能量,使得工作頻段內的TE波和TM波能夠高效率地透波。
[0050]為了進一步提高導電板件21和導電片22對電磁波的共振效果,在本實施例中,導電片22的輪廓邊緣與對應的鏤空部的邊緣之間的距離為L,0.2mm彡L彡0.5mm,優選地,L=0.3mmο
[0051]如圖3所示,在一層導電幾何結構層20中分離出clXc2(cl = 10mm,c2 = 15mm)的單元塊,并且分離時,在相鄰兩行鏤空部的中間位置分開。第一凹字型部和第二凹字型部的形狀和大小均相同,并且第一凹字型部的凹口對應第一凹字型鏤空211的凹口,第二凹字型部的凹口對應第二凹字型鏤空212的凹口,然后通過連接部將第一凹字型部與第二凹字型部連接起來。在本實施例中,圖3所示的al = 4.35mm,其中,al = a2+a3,a2 = 2.0mm,a3 = 2.35mm。連接部的寬度為a4,優選地,a4 = 0.8mm ;連接部的長度為a5,a5 = 4.3mm。
[0052]在本實施例的每個鏤空部中,第一凹字型鏤空211的高度為bl,3.95mm彡bl ( 5.95_,優選地bl = 4.95_。第一凹字型鏤空211的凹口側的突出邊緣的長度為b2,2.5mm彡b2彡4.5mm,優選地b2 = 3.5mm,導電板件21的形成第一凹字型鏤空211的凹口的突出塊的寬度為b3,1.45mm彡b3彡2.20mm,優選地b3 = 1.8mm,形成一字型鏤空213的導電板件21的寬度為b4,2.95mm彡b4彡4.45mm,優選地b4 = 3.7mm,并且與b4邊緣相鄰的導電板件21的形成第一凹字型鏤空211的邊緣長度為b5,2.95mm ^ b5 ^ 4.45mm,優選地b5 = 3.7mm。在本實施例中,每個鏤空部的沿平行于一字型鏤空延伸方向上的長度為10.5mm至16.5mm之間,優選地一字型鏤空的長度為13.6_,每個鏤空部的沿垂直于一字型鏤空方向的寬度為8.0mm至10.0_,優選地一字型鏤空的寬度為8.8_。
[0053]如圖1和圖2所示,在本實施例中,該超材料帶通濾波結構由兩層導電幾何結構層20構成,兩層導電幾何結構層20沿垂直于導電幾何結構層20的方向間隔設置,本實施例的每層導電幾何結構層20的厚度為0.0145mm至0.0215mm之間,優選地每層導電幾何結構層20的厚度為0.018mm,其中一層導電幾何結構層20的各導電片22的投影與另一層導電幾何結構層20的對應位置的導電片22的投影至少部分重合。在電磁波入射時,不僅同一層中的導電板件21與導電片22之間對電磁波產生共振效果,而且使電磁波在兩層導電幾何結構層20之間也會對電磁波產生共振效果。進一步地,為了能夠更好地對入射的電磁波產生共振效果,使工作頻段內的電磁波能夠高效地透波,因此,兩層導電幾何結構層20的其中一層導電幾何結構層20的各導電片22的投影與另一層導電幾何結構層20的對應的導電片22的投影相重合(即兩者的投影完全重合)。優選地,本實施例的兩層導電幾何結構層20為結構相同的兩層導電幾何結構層,即兩層導電幾何結構層20中鏤空部以及導電片22的形狀和大小尺寸均相同。
[0054]如圖4所示,本實施例的基板10為蜂窩基板,蜂窩基板設置在兩層導電幾何結構層20之間。這樣,蜂窩基板能夠將兩層導電幾何結構層20分隔開,并且,基板10的厚度為H,4.5mm ^ Η ^ 10.0mm,優選地,蜂窩基板的厚度Η = 6.5mm。這樣,蜂窩基板將兩層導電幾何結構層20之間分隔開合適的距離,從而有效的提高電磁波的共振效果。
[0055]為了在裝配該超材料帶通濾波結構時能夠使導電幾何結構層20更方便快捷地與基板10貼合,因而在該超材料帶通濾波結構中利用預浸料基板30,導電幾何結構層20與基板10之間設置有預浸料基板30,以將各導電幾何結構層20與基板10隔離開(此時,只有一塊預浸料基板30設置在導電幾何結構層20與基板10之間,即導電幾何結構層20朝向基板10的一側設置有預浸料基板30而導電幾何結構層20的另一側則不設置預浸料基板30) ο
[0056]為了能夠更好地對導電幾何結構層20進行保護,不讓導電幾何結構層受到外界環境的影響、腐蝕而造成老化甚至風化,因此,各導電幾何結構層20夾設在兩塊預浸料基板30之間以與基板10隔離開(此時,每層導電幾何結構層20的兩側均設置有預浸料基板30,其中,遠離基板10的預浸料基板30能夠很好地防止導電幾何結構層20受到外界環境的風吹雨淋的影響,從而延長該超材料帶通濾波結構的使用壽命)。在本實施例中,遠離蜂窩基板的預浸料基板30的厚度比靠近蜂窩基板的預浸料基板30的厚度厚。這樣,遠離蜂窩基板的預浸料基板30就算在外界環境的影響下,也能夠較好的保護該超材料帶通濾波結構內部的結構組成。優選地,本實施例中,遠離蜂窩基板的兩塊預浸料基板30的厚度相等,遠離蜂窩基板的兩塊預浸料基板30的厚度均為0.5mm至1.0mm之間,優選為0.8mm ;另外靠近蜂窩基板的兩塊預浸料基板30的厚度也相等,靠近蜂窩基板的兩塊預浸料基板30的厚度均為0.3mm至0.6_,優選為0.4mm (本實施例的超材料帶通濾波結構共設置了四塊預浸料基板30)。
[0057]在制造加工該超材料帶通濾波結構的過程中,考慮到導電幾何結構層20與預浸料基板30之間直接貼合的能力,為了能夠使導電幾何結構層20可以更加快速地與預浸料基板30之間實現貼合,因此,該超材料帶通濾波結構利用軟板層40來提高該超材料帶通濾波結構的貼合能力,在本實施例中,軟板層40設置在導電幾何結構層20與預浸料基板30之間,且導電幾何結構層20與軟板層40相貼合(此時,導電幾何結構層20與靠近基板10的預浸料基板30之間僅設置有一塊軟板層40)。
[0058]為了不僅能夠使導電幾何結構層20可以更加快速地與預浸料基板30之間實現貼合,而且為了能夠使該超材料帶通濾波結構的內部結構更加牢固,因此,在本實施例中利用多個軟板層40,每層導電幾何結構層20夾設在兩個軟板層40之間以與預浸料基板30隔離開。這樣,每層導電幾何結構層20的兩側均設置有軟板層40,在制造加工的工程中,工作人員利用軟板層40將導電幾何結構層20夾緊之后,然后直接利用軟板層40與預浸料基板30貼合,從而利用兩塊預浸料基板30將導電幾何結構層20夾緊。在本實施例中,軟板層40為一層薄薄的塑料膠板,軟板層40具有一定的硬度,但其可以彎折并具有一定的強度以實現伸展,在將導電幾何結構層20粘接在預浸料基板30上之前,先利用軟板層40將導電幾何結構層20穩定以使導電幾何結構層20中組成件不會擺動變位,從而達到精確粘接的目的。,每個軟板層40的厚度的范圍是0.02mm至0.03mm,優選厚度為0.025mm。
[0059]在本實施例中,為了方便該超材料帶通濾波結構的制造加工,因此,基板10與相鄰的預浸料基板30之間相粘接,和/或預浸料基板30與相鄰的軟板層40之間相粘接,和/或導電幾何結構層20與相鄰的軟板層40之間相粘接。利用粘接性能良好的粘接膠膜,從而提高該超材料帶通濾波結構的制造加工效率,并且能夠較好地提高該超材料帶通濾波結構的結構強度,提高產品質量。優選地,在本實施例的超材料帶通濾波結構中,導電幾何結構層20與軟板層40之間、軟板層40與預浸料基板30之間以及預浸料基板30與基板10 (即蜂窩基板)之間均為粘接。并且,考慮到預浸料基板30與蜂窩基板之間的粘接性能,預浸料基板30與蜂窩基板之間粘接難度較大,因此,在預浸料基板30與蜂窩基板之間利用0.1mm左右厚度的膠膜層進行粘接,提高預浸料基板30與蜂窩基板之間的粘接強度,在本實施例中,膠膜層的厚度范圍是0.08mm至0.12mm,優選為0.lmrn。
[0060]當然,工作人員也可以在軟板層40上電鍍出設計好的導電幾何結構層20,然后利用粘接的工藝,將軟板層40與預浸料基板30粘接,和/或將預浸料基板30與蜂窩基板粘接。
[0061]在本實施例的超材料帶通濾波結構中,預浸料基板30的介電常數的范圍為2.52彡ε彡3.78,優選地ε = 3.15,其損耗率的范圍為0.004 ( loss ( 0.006,優選地,loss = 0.005。蜂窩基板的介電常數范圍是0.84 < ε <1.26,在本實施例中ε =1.05,其損耗率范圍是0.0045 ^ loss ^ 0.0072,優選地loss