[發明專利]矩形過模波導緊湊型多級高次模多模濾模器

無效

• 申請號: 201010106328.3
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN101728601A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 殷曉星;趙洪新;李玉福;孫忠良
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01P1/16
• 分類號: H01P1/16;H01P3/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種微波波導元件，尤其是一種可以同時濾掉矩形過模波導中的 多種高次模的濾模器。

背景技術

不同與在單模波導中只有一個傳輸模式，其它高次模都是衰減模式(或稱凋 落模式)的情況，在過模波導中，通常有兩個或者兩個以上的傳輸模式，在同樣 的工作頻段，過模波導的尺寸要大于單模波導。通常情況下一般使用單模波導， 但是在許多場合，特別是在亞毫米波或太赫茲頻段，為了減少波導的傳輸損耗， 或者受加工工藝的限制，需要使用過模波導。在矩形過模波導中，矩形波導的工 作波長不僅小于工作模式即主模TE₁₀的截止波長，而且還小于一些高次模，例 如TE₂₀、TE₁₁、TM₁₁模或其它高次模的截止波長，因此在矩形過模波導中， 不僅主模可以傳輸，一些高次模如TE₂₀、TE₁₁、TM₁₁或其它高次模也可以傳 輸，這些傳輸的高次模會影響主模的傳輸，造成主模傳輸性能的下降，因此需要 在盡量不影響主模傳輸的條件下，抑制或濾掉這些高次模。在矩形過模波導中濾 除高次模非常困難，通常的方法是在波導壁上開槽或者開縫，但是開槽或者開縫 通常只能濾除一種高次模。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提出一種矩形過模波導緊湊型多級高次模多模 濾模器，該濾模器可以有效的濾除矩形過模波導中的多個高次模，同時對矩形波 導主模的傳輸影響很小。

技術方案：本發明的矩形過模波導緊湊型多級高次模多模濾模器包括矩形過 模波導和模片；其中：模片位于矩形過模波導的內部，其與矩形過模波導的橫截 面平行；模片為薄的導體片，其形狀為矩形；在矩形過模波導的同一橫截面里， 有兩塊平行的模片；在這兩塊模片中，一塊模片靠著矩形過模波導的一個內腔窄 壁，另一塊模片則靠著矩形過模波導的另外一個內腔窄壁；這樣的兩塊模片構成 一組平行模片；模片在矩形過模波導內的高度等于矩形過模波導內腔窄壁的高 度；模片的寬度小于矩形過模波導內腔寬壁寬度的一半；矩形過模波導里有兩組 或兩組以上的平行模片；相鄰兩組平行模片以及矩形過模波導在相鄰兩組平行模 片之間的空間構成一個諧振單元。矩形過模波導的橫截面尺寸大于同樣工作頻率 情況下的矩形單模波導的橫截面尺寸，使得在矩形過模波導中不僅主模滿足傳輸 條件，而且有一個或者多個高次模也滿足傳輸條件而不能被截止。

在工作頻率上，矩形過模波導的主模在諧振單元諧振，而矩形過模波導的高 次模在諧振單元不諧振。

諧振單元中相鄰兩組平行模片之間的距離處于從小于矩形過模波導主模的 波導波長到矩形過模波導主模波導波長兩到三倍之間的范圍。所有平行模片的形 狀和尺寸都相同。

只要在工作頻率上，矩形過模波導的尺寸、模片的寬度、模片的厚度、以及 兩組平行模片之間的距離滿足主模的諧振條件，則使得在工作頻率上，矩形過模 波導的主模在諧振單元中諧振，而矩形過模波導中的高次模則在諧振單元失諧， 這樣主模的信號由于諧振就可以以較低的損耗通過該諧振單元，而高次模則由于 失諧而傳輸損耗較大，由此達到了在矩形過模波導里主模通過、高次模抑制的濾 模器的效果。多組平行模片即多個諧振單元可以加強高次模的抑制效果，而且由 于相鄰平行模片同屬一個諧振單元，因此兩組相鄰平行模片之間的距離較短，其 范圍在小于主模的波導波長到主模波導波長兩到三倍之間，因而整個濾模器的長 度較短。

有益效果：本發明的有益效果是，在矩形過模波導里多個高次模的傳輸受到 抑制，而主模的傳輸損耗較小，計算表明，在同樣的頻率，多個高次模的傳輸損 耗均大于20dB，而主模的傳輸損耗不到1dB；另外本發明的結構簡單、易于加 工，而且結構的總長度也較小。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中有：矩形過模波導1、模片2、矩形過模波導內腔窄壁3、矩形過模波導 內腔寬壁4、諧振單元5。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。