[實用新型]一種圓柱腔準高通帶阻濾波器

有效

• 申請號: 201620982113.0
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN206541912U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 王清源;張鈺涓;張天宇
• 申請（專利權）人: 成都賽納微波科技有限公司
• 主分類號: H01P1/208
• 分類號: H01P1/208
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 馬碧娜

技術領域

本實用新型涉及濾波器，具體地說，是涉及一種利用同軸傳輸線、脊波導與諧振腔耦合構成的一種圓柱腔準高通帶阻濾波器。

背景技術

帶阻濾波器在一根封閉的微波傳輸線的側壁上增加一個耦合諧振腔，可以在傳輸線的傳輸曲線上某些頻率產生傳輸零點，從而阻止這些頻率的信號通過該傳輸線。

目前最常見到的帶阻濾波器包括一根同軸結構的傳輸線和沿該傳輸線軸線排列的若干諧振腔。這些諧振腔在傳輸線一側為開敞結構。通過這些開敞結構實現傳輸線與諧振腔之間的耦合。諧振腔中設有金屬柱，金屬柱的長度可以從濾波器外加以改變，可以同時調節諧振腔的諧振頻率和諧振腔與傳輸線之間的耦合。但是，由于金屬柱插入諧振腔中的深度同時改變諧振腔的諧振頻率和諧振腔與傳輸線之間的耦合，使金屬柱上的外螺紋和位于諧振腔上的螺孔上的內螺紋之間的配合松緊選擇帶來困難。如果太松，當螺絲結構鎖緊后，螺桿軸線方向在諧振腔中不確定，會使濾波器微調變得困難。如果太緊將使金屬柱轉動困難，也會使濾波器的調試變得困難。

已有技術的第二個問題，是為了獲得對稱的帶阻響應，理論上需要諧振腔之間傳輸線的電長度為阻帶中心頻率處波長的1/4。在阻帶頻率較低時，要求傳輸線的長度很長，不利于濾波器的小型化。采用調諧螺釘或慢波結構可以部分解決這個問題。但在要求寄生阻帶很遠的情況下，阻帶高端的通帶內的寬帶匹配難以實現。

已有技術中最常用的傳輸線為同軸傳輸線。其中的內導體在整個帶阻濾波器中與其它部分是絕緣的，并需要采用絕緣介質來支撐。這帶來已有技術的第三個問題。絕緣介質是相對較軟的材料，導致同軸線的內導體在器件經受振動時的性能不穩定。同時，這些用于支撐同軸內導體的介質在器件工作頻率比較高時（比如毫米波頻段）變得非常小。其精密加工成為一個非常困難的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種加工簡單、調試方便、寄生阻帶遠、結構緊湊的帶阻濾波器。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為：一種圓柱腔準高通帶阻濾波器，包括至少一個諧振腔、以及與諧振腔內部相通連接的槽線。槽線用于連接與帶阻濾波器外界和連接帶阻濾波器中相鄰的諧振腔。所述諧振腔和槽線內部還貫通設置有金屬線；所述金屬線與所述槽線在至少一個地方直流短路。

較佳的設計，所述金屬線與所述槽線被至少一個金屬脊連通；所述金屬脊只在其底端與槽線的內底面連接。

較佳的設計，槽線和金屬脊的橫截面都為矩形，二者構成脊波導。這時，金屬線貫穿所述脊耦合帶阻濾波器。在諧振腔之間的槽線內，該金屬線與這里的脊波導的金屬脊的頂部連通，起到對金屬線的支撐作用。這時的諧振腔之間的耦合實際上是通過二者之間的脊波導來實現的。

所述諧振腔至少為兩個，且所述兩相鄰諧振腔通過槽線和金屬線連接，槽線和金屬線構成傳輸線，所述槽線與金屬線可以為曲線狀。即所有連接諧振腔的槽線的終端指向在其始端指向的基礎上可以轉動多達90度。這種排布使我們能夠緊湊地布置所有諧振腔，通過彎曲傳輸線的方法滿足諧振腔之間傳輸線的長度要求。所述槽線與金屬線也可以為直線段。這種排布使我們能夠緊湊地布置所有諧振腔，并很好地利用器件的對稱型一致傳輸線和諧振腔的高次模的影響。

所述諧振腔內部設置有金屬柱，且所述金屬柱與諧振腔連接。所述金屬柱一般固定在諧振腔底部并只在諧振腔底部與諧振腔壁連接。而且其在諧振腔中的位置和深度不能從諧振腔外加以調節。這種使我們能夠通過銑切機的精密加工使諧振腔的頻率與設計值非常接近，方便采用調諧螺釘完成諧振腔調諧。

所述金屬柱在遠離諧振腔底部的一端還可以設置金屬板。

所述金屬柱在遠離諧振腔底部的一端或/和金屬板在遠離金屬柱的一端設有凹槽。

所述金屬板還可以在其靠近諧振腔內表面的位置連接有增容金屬體。所述凹槽的使用使我們能夠在確定帶阻濾波器阻帶帶寬的前提下，最大限度地縮小金屬柱或金屬板與諧振腔壁的距離，最大限度地增大諧振腔壁和金屬柱的電容加載，從而實現諧振腔的小型化并增大諧振腔的基模和高次模諧振頻率之間的差別。后者將有利于實現遠寄生阻帶的帶阻濾波器。

所述槽線的最大寬度小于相鄰諧振腔最大寬度的50％。

所述諧振腔或/和金屬柱或/和金屬板或/和金屬線的橫截面形狀都為圓形。由于諧振腔、金屬柱和金屬板的圓對稱，使金屬線在金屬柱和金屬板上面通過時可以在水平面上任意轉動角度。這種安排使濾波器的設計在滿足諧振腔之間傳輸線的長度接近1/4波長的限制條件下仍然十分方便。金屬線的橫截面形狀為圓形或矩形使我們可以采用標準的金屬線，以進一步降低濾波器的制造成本。