[發明專利]基于階躍阻抗諧振器的同軸寬阻帶帶通濾波器結構

有效

• 申請號: 202011235121.6
• 申請日: 2020-11-08
• 公開（公告）號: CN112397859B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 周立學;荀民;段軍;武華峰;劉俊;李銳
• 申請（專利權）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號: H01P1/212
• 分類號: H01P1/212;H01P1/205
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種基于階躍阻抗諧振器的同軸寬阻帶帶通濾波器，屬于微波電路集成技術領域。本發明采用同軸結構來實現，內部集成了三個終端開路諧振器，諧振器采用了新型的階躍阻抗形式。通過調整階躍阻抗諧振器高低阻抗傳輸線的阻抗比，可以使濾波器的寄生通帶遠離主通帶，也可以使階躍阻抗諧振器的總長度小于傳統的二分之一波長。每個階躍阻抗諧振器與外部傳輸線以及兩個階躍阻抗諧振器之間都采用終端耦合的形式。同軸濾波器外部端口采用了SSMP的接口形式，可以直接嵌入在天線與收發組件之間的結構中，起到抑制各次諧波的作用。該同軸濾波器設計簡單，插損小,阻帶很寬，易于與結構件集成。

技術領域

本發明屬于微波電路集成技術領域，具體為一種基于階躍阻抗諧振器的同軸寬阻帶帶通濾波器。應用在無線通信或者雷達前端電路中，實現了對末級功放輸出端的高次諧波抑制，此同軸濾波器具有良好的工程實現性。

背景技術

在大多數有源相控陣雷達前端電路中，往往將有源收發組件與天線陣面進行一體化設計，而且為了盡可能的提高集成度，兩者之間往往采用直通互連的方式。雖然縮小了前端體積，但是這種簡單的互連大大降低了雷達的電磁兼容性。尤其是收發組件輸出端的無用雜散與諧波都有可能成為雷達系統的干擾源，影響系統性能。因此高性能，易集成的濾波器就顯得十分關鍵。傳統的微帶濾波器形式多種多樣，但是損耗較大，承受功率有限，而且空間輻射較強，不適于集成在收發組件的末級。相反，同軸濾波器損耗小，承受功率大，而且可以嵌入到收發組件與天線之間的結構內部，一方面起到互連的作用，另一方面可以有效抑制收發組件輸出的雜散與諧波。基于半波長均勻阻抗諧振器的同軸濾波器設計簡單，但是其寄生通帶位于兩倍的中心頻率處，而且位置無法調節，因此也就無法抑制高次諧波。

發明內容

要解決的技術問題

為了解決傳統同軸濾波器阻帶窄，體積大等各種缺點，本發明提出一種基于階躍阻抗諧振器的同軸寬阻帶帶通濾波器結構，實現了小型化、寬阻帶以及阻帶易調節等特性,從而提供一種更加實用的寬阻帶帶通濾波器結構。其寄生通帶可以設置在四倍的中心頻率處，甚至更高的位置，而且其具體位置可由諧振器的高低阻抗比來確定。

技術方案

一種基于階躍阻抗諧振器的同軸寬阻帶帶通濾波器結構，其特征在于整個結構全部采用同軸傳輸形式來實現，包括中間的濾波器主體結構和左右依次成對稱分布的外部耦合裝置、過渡轉換裝置和標準SSMP陰性接頭，所述的標準SSMP陰性接頭由內外導體以及中間的空氣介質構成；所述的過渡轉換裝置由內外導體以及中間的PCTFE材料構成；所述的外部耦合裝置由外導體、粗細突變的內導體以及中間的Teflon材料構成；所述的濾波器主體結構由外導體、3個三個尺寸完全一致的高低阻抗諧振器以及中間的Teflon材料構成；在外部耦合裝置和濾波器主體結構之間設有耦合基片，在兩個高低阻抗諧振器之間設有耦合基片。

本發明技術方案更進一步的說：所述的高低阻抗諧振器包括第二細內導體和位于第二細內導體兩端的第二粗內導體，通過調整第二細內導體和第二粗內導體的直徑和長度來設計濾波器的尺寸以及寄生通帶的位置。

本發明技術方案更進一步的說：所述的耦合基片采用高介電常數的AL2O3材料加工而成。

本發明技術方案更進一步的說：位于外部耦合裝置(3)和濾波器主體結構(4)之間的耦合基片的厚度為0.13mm。

本發明技術方案更進一步的說：在兩端粗中間細的內導體之間的耦合基片的厚度為0.38mm。

有益效果