[發(fā)明專利]一種以耦合雙間隙腔為基本單元的多腔體濾波器

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2011-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN102683780A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林福民;趙培偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué);廣東通宇通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H01P1/208
• 分類號(hào): H01P1/208
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波濾波器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以耦合雙間隙腔為基本單元的多腔體濾波器。

背景技術(shù)

????金屬腔體濾波器由于其電磁屏蔽性好、結(jié)構(gòu)緊湊、通帶內(nèi)插損低、體積小和功率容量高等優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)一直是移動(dòng)通信基站發(fā)射濾波器的首選品種。多同軸腔交叉耦合的金屬腔體濾波器由于具有較好的濾波特性和易于調(diào)諧等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，但現(xiàn)代無(wú)線通信基站在不斷追求更高性能指標(biāo)的同時(shí)，也追求更小體積和更低成本，而同軸腔金屬腔體濾波器在縮小體積、改善1dB帶寬等方面存在一定的技術(shù)瓶頸。為此經(jīng)過充分的調(diào)研和分析，首次提出了采用以耦合雙間隙諧振腔為基本單元的多腔體濾波器的技術(shù)方案，經(jīng)研究表明，在1dB帶寬和濾波器體積等方面，由單個(gè)雙間隙腔構(gòu)成的濾波器與雙同軸腔濾波器相比有著明顯優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有同軸腔濾波器1dB帶寬較窄、體積較大和成本較高的問題，提供一種以耦合雙間隙諧振腔為基本單元的腔體濾波器，用較少的腔體單元實(shí)現(xiàn)較大的1dB帶寬，提供一種大功率、寬頻帶、小體積而功率容量較高的金屬腔體濾波器。

以耦合雙間隙腔為基本單元的多腔體濾波器，包括兩個(gè)或多個(gè)耦合雙間隙諧振腔，以及輸入/輸出兩個(gè)同軸線端口，每個(gè)耦合雙間隙諧振腔由上下兩個(gè)完全對(duì)稱的矩形諧振腔組成，上下兩個(gè)矩形諧振腔之間有一層開有兩個(gè)以上耦合槽的金屬壁，上下兩個(gè)矩形諧振腔之間通過所開耦合槽實(shí)現(xiàn)耦合；相鄰兩個(gè)雙間隙諧振腔之間通過一個(gè)開孔的金屬耦合壁實(shí)現(xiàn)耦合，金屬耦合壁的形狀為上下對(duì)稱的兩個(gè)“T”字型結(jié)構(gòu)；用于輸入/輸出的兩個(gè)同軸線端口分別設(shè)置在了第一個(gè)雙間隙腔的上腔和第二個(gè)雙間隙腔的下腔，以達(dá)到充分利用四個(gè)單腔的諧振模式的目的。

本發(fā)明提供的一種以耦合雙間隙腔為基本單元的多腔體濾波器，由一個(gè)腔體殼1圍成的兩個(gè)或多個(gè)耦合雙間隙諧振腔2構(gòu)成，所述的耦合雙間隙諧振腔2是上下兩個(gè)完全對(duì)稱的矩形諧振腔，上下兩個(gè)矩形諧振腔之間由一層耦合壁5分隔，每個(gè)矩形諧振腔內(nèi)有一個(gè)內(nèi)導(dǎo)體6，以實(shí)現(xiàn)上下兩個(gè)矩形諧振腔的耦合；所述耦合壁5周邊前后對(duì)稱的位置開有兩個(gè)或兩個(gè)以上的第一耦合槽8，在耦合壁5中間位置開有兩個(gè)對(duì)稱的第二耦合槽9，相鄰的兩個(gè)耦合雙間隙諧振腔2之間安裝上下對(duì)稱的“T”字型結(jié)構(gòu)耦合壁7，以實(shí)現(xiàn)相鄰雙間隙腔之間的耦合；左上位置的矩形諧振腔為第一個(gè)雙間隙腔的上腔，右下位置的矩形諧振腔為第二個(gè)雙間隙腔的下腔，輸入同軸線端口設(shè)置在第一個(gè)雙間隙腔的上腔，輸出的同軸線端口4設(shè)置在第二個(gè)雙間隙腔的下腔，以達(dá)到充分利用四個(gè)單腔的諧振模式的目的，同軸線有內(nèi)軸3。

所述耦合壁5及“T”字型結(jié)構(gòu)耦合壁7是金屬壁。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明有如下有益效果：

1、與傳統(tǒng)同軸腔濾波器相比，在同樣單腔數(shù)目的情況下，雙間隙腔濾波器的1dB帶寬明顯增大。為滿足一定帶寬的要求，雙間隙腔濾波器所需諧振單元的數(shù)目將較少，從而減小了腔體濾波器的體積，降低了生產(chǎn)成本。

2、雙間隙腔濾波器具有獨(dú)特的雙層結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)單層結(jié)構(gòu)的雙同軸腔濾波器相比，在滿足相同濾波特性的情況下，雙間隙腔濾波器的橫截面積可以縮小一半，而傳輸功率容量可以提高一倍，這對(duì)于某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合，將具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

3、采用雙同軸腔交叉耦合，將能設(shè)計(jì)出體積較小、帶外抑制較好的交叉耦合雙間隙腔濾波器。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多腔體濾波器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的多腔體濾波器的俯視剖面圖。

圖3是本發(fā)明的多腔體濾波器的濾波特性電磁仿真曲線的駐波比示意圖。

圖4是本發(fā)明的多腔體濾波器的多腔體濾波器的濾波特性電磁仿真曲線的dB示意圖。

圖5是本發(fā)明的多腔體濾波器的多腔體濾波器的濾波特性電磁仿真曲線的幅值示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、2，本發(fā)明提出了以耦合雙間隙腔為基本單元的多腔體濾波器，并通過對(duì)腔體結(jié)構(gòu)和各個(gè)耦合孔的不斷優(yōu)化，設(shè)計(jì)了一個(gè)可以工作于應(yīng)用廣泛的通信系統(tǒng)GSM-1800發(fā)射頻段（1805～1880MHz）要求的以耦合雙間隙腔為基本單元的多腔體濾波器。該濾波器最成功之處在于采用了上下雙層結(jié)構(gòu)的耦合雙間隙腔作為基本單元，以及在兩個(gè)耦合雙間隙腔之間采用“T”字型耦合壁實(shí)現(xiàn)相鄰腔之間的耦合，這種雙間隙腔結(jié)構(gòu)和耦合方式既能有效地減少諧振單元個(gè)數(shù)，又能獲得較大的傳輸帶寬。