[發明專利]一種新型三模介質帶通濾波器

有效

• 申請號: 201611094268.1
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106785253B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 褚慶昕;李程炎
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明公開了一種三模介質帶通濾波器，包括外部腔體以及介質諧振器、位于圓柱形介質諧振器上表面的介質基板、控制頻率的介質基板開槽結構、控制頻率的調諧螺釘結構、控制耦合的由兩根短接金屬柱和外部腔體構成的環形結構以及輸入輸出端口耦合結構。調諧螺釘位于外部腔體的上表面，開槽結構位于介質諧振器上表面的介質基板上，所述金屬柱與外部腔體上下表面短接構成環形結構，通過改變控制頻率的調諧螺釘的深度可以控制濾波器的諧振頻率，通過改變控制頻率的介質基板開槽結構尺寸可以控制濾波器的諧振頻率，通過改變控制耦合的由兩根短接金屬柱和外部腔體構成的環形結構的位置可以控制腔內耦合強度。本發明具有體積小，Q值高和易加工等優點。

技術領域

本發明涉及介質濾波器的技術領域，具體涉及一種采用調諧螺釘和介質基板開槽結構控制諧振頻率以及采用由兩根短接金屬柱和外部腔體構成的環形結構控制耦合的新型三模介質濾帶通波器。

背景技術

隨著無線通信系統的高速發展，信息的高速傳播隨處可見，無線通信在社會生活的各個領域都有著廣泛的應用，比如移動通信、雷達導航和電子對抗等。微波濾波器作為無線通信系統的重要組成部分，在無線通信系統有著不可替代的重要作用，其主要作用是在無線通信的過程中對進行通信的頻率起著選擇作用，抑制通信過程中不需要的頻率，使其不能通過，同時讓需要的頻率通過，其性能的好壞往往對整個無線通信系統的性能有直接的影響。

近幾十年來，信息產業和無線通信系統得到了快速的發展，分配到各類通信系統中的頻率間隔越來越密，這就對微波濾波器的設計提出了更高的要求，不僅要求微波濾波器的插入損耗小、功率容量大和帶外抑制高等，還希望濾波器的體積小和重量輕，以便于微波濾波器在無線通信系統進行集成和小型化，而采用高介電常數的介質材料和多模技術設計的多模介質濾波器正好滿足無線通信系統發展的需求，發展突飛猛進，被廣泛應用于無線基站和航天航空等領域。

1999年，Ian C.Hunter和J.David Rhodes等人在IEEE Transactions onMicrowave Theory and Techniques上發表題為“Dual-mode filters with conductor-loaded dielectric resonators”的文章。作者利用四個加載金屬腔的圓柱介質諧振器實現了八階雙模介質濾波器，該濾波器腔內耦合是通過對放置在圓柱介質諧振器上表面的金屬圓盤進行開槽實現的，通過控制開槽的深度和寬度實現對腔內耦合強度的控制。

2012年，S.Yakuno和T.Ishizaki在Microwaves Conference Proceedings上發表題為“Novel Cavity-Type Multi-Mode Filter using TEM-mode and TE-mode”的文章。濾波器模型包括一個圓柱型的金屬外腔、兩個一端短路一端開路的圓柱形介質諧振器和若干調諧機構。外部的金屬圓柱腔工作在半波長諧振器狀態，存在兩個電場相互垂直的簡并模式TE11模，而兩個圓柱型介質諧振器相當于準同軸諧振器，工作在四分之一波長奇偶模狀態，諧振在TEM模式，TE11模式和TEM模式的耦合控制是通過調諧螺釘實現，此外，TE11模式和TEM模式的頻率控制也是通過螺釘實現。

2009年，M.Memarian和R.R.Mansour在IEEE Trans.Microwave.Theory Tech上發表題為“Quad-Mode and Dual-Mode Dielectric Resonator Filters”的文章。作者通過圓柱介質諧振器的HEE₁₁簡并模式和HEH₁₁簡并模式實現了四模介質濾波器。作者首先通過調節介質諧振器的尺寸比將HEE₁₁簡并模式和HEH₁₁簡并模式的諧振頻率調在一起，然后通過調節螺釘來實現對腔內耦合耦合強度和頻率的控制，垂直的螺釘主要調節HEE₁₁簡并模式的頻率和耦合，水平的螺釘主要調節HEH₁₁簡并模式的頻率和耦合。

發明內容