[發(fā)明專(zhuān)利]反相位耦合橢圓函數(shù)螺旋濾波器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910090008.0
• 申請(qǐng)日: 2009-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101630766A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小林;毛國(guó)振;倪大寧;邱潤(rùn)鎖;吳須大
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安空間無(wú)線電技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01P1/207
• 分類(lèi)號(hào): H01P1/207
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心
• 代理人: 安 麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種反相位螺旋濾波器，尤其是涉及一種多耦合橢圓函數(shù)螺旋 濾波器，屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

橢圓函數(shù)螺旋濾波器報(bào)道很少，主要是由于螺旋諧振器的特殊性，并且沒(méi) 有實(shí)用有效的設(shè)計(jì)軟件，使得設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)非常困難。美國(guó)勞拉公司2000年提 出了半波長(zhǎng)雙模橢圓函數(shù)螺旋濾波器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在一個(gè)螺旋諧振器上實(shí)現(xiàn) 一腔雙模技術(shù)，雖然使諧振器數(shù)目減半，但采用半波長(zhǎng)諧振器又使得螺旋諧振 器的高度增加了一倍；另外雙模諧振器之間的耦合實(shí)現(xiàn)依靠45度的調(diào)諧螺釘， 當(dāng)線圈匝數(shù)多時(shí)(比如10以上時(shí))，要求調(diào)諧螺釘?shù)闹睆胶艽螅噪y以實(shí)現(xiàn)。 加拿大COM?DEV公司在2004年提出了單模多耦合螺旋濾波器概念，其結(jié)構(gòu) 特征是將多耦合同軸腔體橢圓函數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)技術(shù)移植到螺旋濾波器設(shè)計(jì) 中，其技術(shù)具有開(kāi)拓性。但缺點(diǎn)一是設(shè)計(jì)復(fù)雜，耦合有三四種形式，研制這樣 一個(gè)濾波器需要花費(fèi)大量的人力物力，工程化困難；另外，由于是折疊式，體 積變得龐大，實(shí)用性差。

本發(fā)明反相位耦合螺旋濾波器是依據(jù)無(wú)線通信系統(tǒng)中螺旋收發(fā)多工器的需 求而研制的，它是把數(shù)十路大功率微波信號(hào)匯集，送往發(fā)射天線；同時(shí)，還可 以把接收機(jī)微弱的寬帶信號(hào)分成若干路。該螺旋收發(fā)多工器除了要求體積小、 插損小、承載功率大外，還要求通道之間互隔離高達(dá)40dB。一般螺旋濾波器要 達(dá)到這一目標(biāo)階數(shù)要增加2-3個(gè)，這樣損耗將增加一半；反相位耦合螺旋濾波 器在不增加體積、重量和損耗的前提下，在濾波器的帶外提供了一對(duì)對(duì)稱(chēng)的衰 減極點(diǎn)，使得帶外抑制提高15dB以上，比折疊式橢圓函數(shù)螺旋濾波器縮小了 體積，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)電路，提高了可靠性。本發(fā)明相關(guān)設(shè)計(jì)思想和結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外 無(wú)相關(guān)公開(kāi)文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小、損耗 小、承載功率大、電路簡(jiǎn)單、高可靠性的反相位耦合橢圓函數(shù)螺旋濾波器。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：反相位耦合橢圓函數(shù)螺旋濾波器，包括螺旋濾 波器腔體、螺旋濾波器蓋板、SMA接頭、頻率調(diào)試螺釘、耦合調(diào)試螺釘、堵板、 n個(gè)諧振器和m個(gè)反相位耦合機(jī)構(gòu)，諧振器和反相位耦合機(jī)構(gòu)固定安裝在螺旋 濾波器腔體內(nèi)，螺旋濾波器腔體與螺旋濾波器蓋板機(jī)械連接，SMA接頭安裝在 螺旋濾波器腔體的兩側(cè)，頻率調(diào)試螺釘和耦合調(diào)試螺釘分別與螺旋濾波器腔體 的上端面機(jī)械連接，堵板與螺旋濾波器腔體為整體結(jié)構(gòu)，n是≥3的整數(shù)，m 是≥1的整數(shù)；

其中每個(gè)諧振器包括一個(gè)聚四氟乙烯介質(zhì)骨架和一個(gè)正相位螺旋線圈，聚 四氟乙烯介質(zhì)骨架下端固定安裝在螺旋濾波器腔體內(nèi)，其上端面加工有與頻率 調(diào)試螺釘配合的孔，正相位螺旋線圈繞在聚四氟乙烯介質(zhì)骨架上，正相位螺旋 線圈一端開(kāi)路，另一端接地，安裝在螺旋濾波器腔體兩側(cè)邊緣諧振器的正相位 螺旋線圈伸出第三端輸入輸出抽頭，輸入輸出抽頭與SMA接頭的導(dǎo)線柱連接， 用來(lái)輸入輸出信號(hào)；

每個(gè)反相位耦合機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)反相位螺旋線圈和一個(gè)反相位饋電電纜，反 相位饋電電纜包括反相位饋電電纜外導(dǎo)體和反相位饋電電纜內(nèi)導(dǎo)體，反相位耦 合線圈從正相位螺旋線圈的接地位置反向繞制在聚四氟乙烯介質(zhì)骨架上，反相 位螺旋線圈的開(kāi)路端與反相位饋電電纜內(nèi)導(dǎo)體相連，另一端接地，正相位螺旋 線圈和反相位螺旋線圈共同通過(guò)一個(gè)接地端螺旋諧振器接地，反相位饋電電纜 外導(dǎo)體焊接在螺旋濾波器腔體上加工的反相位饋電電纜放置槽中，反相位饋電 電纜內(nèi)導(dǎo)體穿在反相位饋電電纜外導(dǎo)體中，同一反相位耦合機(jī)構(gòu)的兩個(gè)反相位 螺旋線圈不相鄰。

所述的反相位耦合機(jī)構(gòu)可與任意三個(gè)一組的諧振器組合構(gòu)成CT結(jié)構(gòu)，使 得濾波器頻率響應(yīng)高端或底端有一個(gè)極點(diǎn)，或者與任意四個(gè)一組的諧振器組合 構(gòu)成CQ結(jié)構(gòu)，使得濾波器頻率響應(yīng)有一對(duì)極點(diǎn)。

所述的反相位饋電電纜集成在螺旋濾波器腔體的內(nèi)部或外部。

所述的反相位螺旋線圈的直徑及導(dǎo)線直徑可以與正相位螺旋線圈相同也可 不相同。

所述的CT結(jié)構(gòu)和CQ結(jié)構(gòu)可以任意組合。

所述的螺旋濾波器腔體、螺旋濾波器蓋板、堵板和反相位饋電電纜外導(dǎo)體 由金屬材料制成。

所述的反相位饋電電纜外導(dǎo)體和反相位饋電電纜內(nèi)導(dǎo)體同軸。