[發(fā)明專利]一種Ku波段寬帶交指型濾波器

在審

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• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107623158A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢雷;王義海;孫琳琳
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 朱沉雁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于腔體濾波器技術(shù)，具體涉及一種Ku波段寬帶交指型濾波器。

技術(shù)背景

腔體濾波器是衛(wèi)通信系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分。相較于梳妝腔體濾波器，交指型腔體濾波器能實(shí)現(xiàn)更寬的帶寬，更小的損耗，阻帶抑制更高。2013年譚小花公開了一種《抽頭式交指型腔體濾波器的設(shè)計》，通過HFSS電磁仿真，采用11階的交指型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了8GHz-10GHz的帶寬，不采用調(diào)諧螺釘，減小了調(diào)試工作量，也縮短了研制周期。但是采用了過高階數(shù)的結(jié)構(gòu)，造成了更大的插損，也讓濾波器的長度過長。未采用調(diào)諧螺釘也導(dǎo)致實(shí)物結(jié)果嚴(yán)重依賴于加工。

結(jié)構(gòu)緊湊，小型化是濾波器設(shè)計重要目標(biāo)，開耦合窗會減弱諧振桿之間的耦合，但是對于帶寬適中的濾波器，讓諧振桿相互靠近依然能取得所需耦合量，這種做法不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且能讓腔體濾波器結(jié)構(gòu)更加緊湊。只在蓋板采用調(diào)諧螺釘，既達(dá)到了擁有一定的調(diào)試空間，又減少了調(diào)試量的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種Ku波段寬帶交指型濾波器，采用交指型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬帶和高的頻率選擇性，開耦合窗讓高階數(shù)的濾波器更加緊湊，達(dá)到小型化。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種Ku波段寬帶交指型濾波器，包括導(dǎo)體座、導(dǎo)體蓋板、七個諧振桿、四個調(diào)諧螺釘、三個導(dǎo)體圓柱和六個耦合窗，所述導(dǎo)體座為長方體，沿頂面長軸方向間隔開有七個諧振腔，導(dǎo)體蓋板固定在導(dǎo)體座頂面；每個諧振腔內(nèi)設(shè)有一個諧振桿，所述諧振桿為長方體，且為導(dǎo)體，其中第1、3、5和7個諧振腔內(nèi)的諧振桿垂直固定在諧振腔底面中心，與導(dǎo)體座接觸形成短路；第2、4和6個諧振腔的諧振桿固定在導(dǎo)體蓋板上，與導(dǎo)體蓋板的底面垂直接觸形成短路；四個調(diào)諧螺釘穿過導(dǎo)體蓋板對應(yīng)伸入第1、3、5和7個諧振腔內(nèi)進(jìn)行調(diào)諧，且調(diào)諧螺釘?shù)闹休S線分別與對應(yīng)諧振桿的中軸線重合；第2、4和6個諧振腔底面中心分別設(shè)有導(dǎo)體圓柱，所述導(dǎo)體圓柱的中軸線分別與導(dǎo)體蓋板上對應(yīng)諧振桿的中軸線重合；相鄰的兩個諧振腔之間開有耦合窗，耦合窗位于兩個諧振桿的正中間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡單，易加工，只需調(diào)節(jié)導(dǎo)體蓋板上的調(diào)諧螺釘，減少了調(diào)諧螺釘?shù)膫€數(shù)；沒有調(diào)耦合螺釘，大大降低了調(diào)試量；（2）利用耦合窗減弱耦合的效果，讓諧振桿相互靠近，讓結(jié)構(gòu)更加緊湊；（3）采用更高階數(shù)的濾波器實(shí)現(xiàn)更高的帶外抑制，體積比低階不加耦合窗的濾波器更小，并且實(shí)現(xiàn)方式簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的Ku波段寬帶交指型濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的Ku波段寬帶交指型濾波器的導(dǎo)體蓋板示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1和圖2，一種Ku波段寬帶交指型濾波器，包括導(dǎo)體座1、導(dǎo)體蓋板2、七個諧振桿3、四個調(diào)諧螺釘4、三個導(dǎo)體圓柱5、六個耦合窗6和若干個緊固螺釘7，所述導(dǎo)體座1為長方體，沿頂面長軸方向間隔開有七個諧振腔，導(dǎo)體蓋板2通過緊固螺釘7固定在導(dǎo)體座1頂面，對導(dǎo)體座1進(jìn)行密封。每個諧振腔內(nèi)設(shè)有一個諧振桿3，所述諧振桿3為長方體，且為導(dǎo)體，其中第1、3、5和7個諧振腔內(nèi)的諧振桿3垂直固定在諧振腔底面中心，與導(dǎo)體座1接觸形成短路；第2、4和6個諧振腔的諧振桿3固定在導(dǎo)體蓋板2上，與導(dǎo)體蓋板2的底面垂直接觸形成短路；四個調(diào)諧螺釘4穿過導(dǎo)體蓋板2對應(yīng)伸入第1、3、5和7個諧振腔內(nèi)進(jìn)行調(diào)諧，且調(diào)諧螺釘4的中軸線分別與對應(yīng)諧振桿3的中軸線重合；第2、4和6個諧振腔底面中心分別設(shè)有導(dǎo)體圓柱5，所述導(dǎo)體圓柱5的中軸線分別與導(dǎo)體蓋板2上對應(yīng)諧振桿3的中軸線重合。相鄰的兩個諧振腔之間開有耦合窗6，耦合窗6位于兩個諧振桿3的正中間，耦合量的大小由窗口大小和相鄰的兩個諧振桿3的距離共同決定。耦合窗6的存在導(dǎo)致耦合量減小，諧振桿3需要相互靠近，使得整體結(jié)構(gòu)緊湊。整體結(jié)構(gòu)關(guān)于中間位置的諧振腔對稱，不需要采用耦合螺釘。

導(dǎo)體座1為導(dǎo)體，可采用硬鋁、黃銅等。

所述諧振桿3為長方體，其長度小于工作頻率的四分之一波長。

所述諧振腔內(nèi)壁、導(dǎo)體蓋板2底面、導(dǎo)體圓柱5外壁、諧振桿3外壁均鍍銀。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，易加工，只需調(diào)節(jié)導(dǎo)體蓋板2上的調(diào)諧螺釘4，減少了調(diào)諧螺釘4的個數(shù)；沒有調(diào)耦合螺釘，大大降低了調(diào)試量。利用耦合窗6減弱耦合的效果，讓諧振桿3相互靠近，讓結(jié)構(gòu)更加緊湊。采用更高階數(shù)的濾波器實(shí)現(xiàn)更高的帶外抑制，體積比低階不加耦合窗的濾波器更小，并且實(shí)現(xiàn)方式簡單。