[實用新型]一種腔體寬度變化的低通濾波器

有效

• 申請號: 201220096808.0
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN202474151U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王清源;譚宜成;文松
• 申請（專利權）人: 成都賽納賽德科技有限公司
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203;H01P1/207
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本實用新型涉及一種腔體寬度變化的低通濾波器，具體地說，是涉及一種利用金屬線和金屬板構成的低通濾波器。

背景技術

在一根同軸內導體上周期性地電容加載可以實現低通濾波器。最常見到的低通濾波器包括圓盤加載的同軸結構內導體和阻抗突變的微帶內導體兩種。前者有結構復雜、加工精度要求高、支撐難、過渡頻段抑制不夠陡峭、調試難等缺點。后者有通道高端損耗高、功率容量低、阻帶抑制深度有限、過渡頻段抑制不夠陡峭、無法微調等缺點。最近市場上出現的懸置帶線低通濾波器與普通微帶低通濾波器相比，由于引入傳輸零點使過渡頻段抑制陡峭度得到一定程度的改善。同時，由于信號能量部分分布于空氣中，懸置帶線低通濾波器通帶高端插損高的問題也得到部分解決。但是，懸置帶線低通濾波器仍存在功率容量低、阻帶抑制深度有限、無法微調等缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種結構加工簡單、調試方便、通帶截止頻率高的低通濾波器。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：一種腔體寬度變化的低通濾波器，包括設置有金屬空腔的底座，以及設置在底座上的蓋板，以及位于金屬空腔中的至少三個金屬板，所述金屬板通過金屬線連接在一起，且金屬板通過絕緣材料與金屬空腔絕緣；金屬空腔內側壁的橫切面呈矩形波狀，金屬板的兩端面設置在矩形波的波峰內。

為了形成濾波功能，金屬板與金屬空腔要形成絕緣，一般采用介質懸空設置金屬板，但是為了減小濾波器的體積，因此金屬板通過絕緣材料與金屬空腔絕緣。為了形成串聯信號處理，因此使用金屬線將各個金屬板連接在一起。金屬空腔內側壁的橫切面呈矩形波狀，金屬板的兩端面設置在矩形波的波峰內；基于幾何學，可有效的在單位面內增加濾波器的中金屬空腔的腔體體積。可使得在減小濾波器整體體積的前提下，不會產生對濾波器性能的影響，即，當濾波器的體積小后，金屬空腔的腔體體積任然能夠達到預定的設計。

所述金屬線為柱狀體，其橫截面形狀沿其軸線保持一致。

所述金屬線橫截面形狀為圓形。

所述金屬線橫截面形狀為矩形。

基于上述金屬線的形狀的限制，一般采用圓柱形的金屬線。

金屬空腔的橫截面形狀為矩形；所述金屬板與金屬線軸線垂直的橫截面形狀為矩形，金屬板與金屬線軸線平行的表面采用絕緣材料包裹；絕緣材料的厚度≤0.15mm，金屬板靠近金屬空腔底部的兩個角為倒角，倒角半徑小于或等于金屬板寬度的1/3。

形成倒角后方便金屬板能快速簡便的插入金屬空腔。

根據實驗數據對比，當絕緣材料的厚度≤0.15mm時，寄生通帶的中心頻率與通帶截止頻率的比值會逐漸隨著絕緣材料厚度的減小而變大，我們基于這樣的實驗結果，在根據我們常規設計，我們一般采用寄生通帶的中心頻率與通帶截止頻率的比值較大的設計，寄生通帶的中心頻率與通帶截止頻率的比值越大，濾波器的性能越好，因此基于上述原理與設計的基礎，我們在此設計的絕緣材料的厚度一般≤0.15mm。為了有效的說明問題，結合下列附表1在進一步的說明。

附表1為絕緣材料厚度、通帶截止頻率（GHz）、寄生通帶中心頻率（GHz）的實驗數據對照表

基于該表，我們可得出如下結果，當絕緣材料厚度等于0.25mm時，寄生通帶中心頻率（GHz）與通帶截止頻率（GHz）的比值為4.6，當絕緣材料厚度等于0.2mm時，寄生通帶中心頻率（GHz）與通帶截止頻率（GHz）的比值為5.1，當絕緣材料厚度等于0.15mm時，寄生通帶中心頻率（GHz）與通帶截止頻率（GHz）的比值為6，當絕緣材料厚度等于0.1mm時，寄生通帶中心頻率（GHz）與通帶截止頻率（GHz）的比值為7；基于該計算結果，我們分析得出，當絕緣材料厚度≤0.15mm以后，寄生通帶中心頻率（GHz）與通帶截止頻率（GHz）的比值越變越大，而當緣材料厚度大于0.15mm以后，寄生通帶中心頻率（GHz）與通帶截止頻率（GHz）的比值越變越小。

因此，我們選擇將絕緣材料的厚度設計為≤0.15mm為最佳效果。

所述金屬板平行于金屬線軸線方向的上表面開有向金屬板中心點延伸的矩形槽，矩形槽的寬度比金屬線的直徑大0.01到1mm，一般選取矩形槽的寬度比金屬線的直徑大0.05mm，矩形槽長度等于金屬板的厚度；金屬線放置于矩形槽的內部并與矩形槽內壁接觸。

因此金屬線放置于矩形槽的內部并與矩形槽內壁接觸，可使得金屬板串接在一起。

所述金屬線放置于矩形槽的槽底部并與矩形槽內壁接觸。

所有金屬板與金屬線軸線垂直的橫截面尺寸和形狀相同。