[發(fā)明專利]基于波導(dǎo)再截止特性的波導(dǎo)帶通濾波器及其設(shè)計方法

在審

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• 申請日: 2019-12-08
• 公開（公告）號: CN111224209A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武永;曾慶生;王爽;張淑婷;商語秋
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H01P11/00
• 分類號: H01P11/00;H01P1/208
• 代理公司: 南京科闊知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32400
• 代理人: 蘇興建

一種基于波導(dǎo)再截止特性的波導(dǎo)帶通濾波器的設(shè)計方法，步驟包括：1)設(shè)計波導(dǎo)的腔體是長方體，在腔體的首尾兩端分別設(shè)計輸入、輸出的BJ84標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)口；2)設(shè)計波導(dǎo)的腔體分為前后兩部分，前部波導(dǎo)與后部波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)成中心O對稱；前部波導(dǎo)依次為第一諧振腔和第二諧振腔，它們之間通過容性膜片隔離；第一諧振腔與輸入的BJ84標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)口之間通過容性膜片隔離，并且通過耦合窗耦合；3)波導(dǎo)的腔體加載一段感性結(jié)構(gòu)；4)整個濾波器采用整體焊接方式加工。本發(fā)明的整個濾波器結(jié)構(gòu)比較簡單，無需調(diào)諧螺釘進(jìn)行調(diào)試，加工簡單，波導(dǎo)通帶便于通過截止波導(dǎo)進(jìn)行控制，性價比高，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良等特點，這也是本發(fā)明的突出優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波衛(wèi)星通信、雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是基于波導(dǎo)再截止特性的波導(dǎo)帶通濾波器及其設(shè)計方法。

背景技術(shù)

隨著微波衛(wèi)星通信技術(shù)和雷達(dá)電子設(shè)備的發(fā)展，發(fā)射機的功率不斷提高，信道的干擾越來越嚴(yán)重，在這種大功率的場合下，波導(dǎo)濾波器在衛(wèi)星通信和雷達(dá)系統(tǒng)中所扮演的角色越來越重要。傳統(tǒng)的波導(dǎo)濾波器設(shè)計技術(shù)在新型高效的設(shè)備中已經(jīng)被逐步淘汰，這就需要有新型的符合設(shè)備高速更新速度要求的波導(dǎo)濾波器來取代之，基于波導(dǎo)再截止特性的波導(dǎo)帶通濾波器就在這樣的要求下應(yīng)運而生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對目前大眾化波導(dǎo)帶通濾波器的缺點，提供一種設(shè)計比較靈活的波導(dǎo)再截止特性的波導(dǎo)帶通濾波器，其結(jié)構(gòu)靈活多變，一體化焊接裝配，批量生產(chǎn)效率高，加工方便，無需調(diào)試等優(yōu)點，能有效地滿足微波衛(wèi)星通信系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)的相關(guān)要求。

本方法設(shè)計得到的基于波導(dǎo)再截止特性的波導(dǎo)帶通濾波器具有結(jié)構(gòu)簡單，濾波器通帶設(shè)計方法簡單靈活，一體化焊接裝配，批量生產(chǎn)效率高，加工方便，無需調(diào)試等優(yōu)點。

一種基于波導(dǎo)再截止特性的波導(dǎo)帶通濾波器的設(shè)計方法，步驟包括：

1)設(shè)計波導(dǎo)的腔體是長方體，在腔體的首尾兩端分別設(shè)計輸入、輸出的BJ84標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)口；

2)設(shè)計波導(dǎo)的腔體分為前后兩部分，前部波導(dǎo)與后部波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)成中心O對稱；

前部波導(dǎo)依次為第一諧振腔4和第二諧振腔5，它們之間通過容性膜片隔離；第一諧振腔4與輸入的BJ84標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)口之間通過容性膜片隔離，并且通過耦合窗3耦合；

前部波導(dǎo)和后部波導(dǎo)之間是第三諧振腔6；第三諧振腔6的中心為中心O第二諧振腔5與第三諧振腔6之間通過容性膜片隔離；

3)波導(dǎo)的腔體加載一段感性結(jié)構(gòu)，具體是在輸入、輸出的BJ84標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)口之間由一段具有波導(dǎo)再截止特性的波導(dǎo)傳輸線10連接；波導(dǎo)傳輸線10在各個容性膜片的上方，各個腔體之間留有耦合窗；

4)整個濾波器采用整體焊接方式加工；

先加工完成腔體，再把蓋板11通過高溫導(dǎo)電焊料進(jìn)行高溫焊接在腔體；焊接溫度范圍在250-300攝氏度。

進(jìn)一步，所述腔體2和蓋板11的表面具有電鍍層，電鍍層的材質(zhì)是銀、金或化學(xué)鎳。

進(jìn)一步，本波導(dǎo)高通濾波器的頻帶范圍調(diào)整方式為：

通過對波導(dǎo)的寬邊尺寸進(jìn)行調(diào)整，帶外衰減可以通過改變再截止特性的波導(dǎo)傳輸線10的長度，從而衰減低端頻率；

通過加入容性膜片從而衰減高端頻率。

一種上述方法設(shè)計得到的波導(dǎo)帶通濾波器，包括腔體和蓋板；腔體是長方體形狀，蓋板蓋在腔體上，并密閉，其特征是所述腔體的首尾兩端分別為輸入、輸出的BJ84標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)口；

波導(dǎo)的腔體分為前后兩部分，前部波導(dǎo)與后部波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)成中心O對稱；

前部波導(dǎo)依次為第一諧振腔4和第二諧振腔5，它們之間通過容性膜片隔離；第一諧振腔4與輸入的BJ84標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)口之間通過容性膜片隔離；