CN102903988A - 一种滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种滤波器，包括壳体，以及设置在壳体上的输入端和输出端，还包括至少一个设置在壳体内的谐振腔，谐振腔内设置有至少一个人造微结构。根据本发明的技术方案，通过在谐振腔内设置人造微结构可以降低谐振腔的频率，有利于实现滤波器的小型化。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，更具体地说，涉及一种滤波器。
背景技术
滤波器是无线电技术中的主要器件之一，它被广泛应用于通讯、雷达、导航、电子对抗、卫星、测试仪表等电子设备中。
谐振腔是滤波器的重要元件，它具有储存电磁能及选择一定频率信号的特性。谐振腔的谐振频率取决于该腔的容积，一般来说，谐振腔容积越大谐振频率越低，谐振腔容积减小谐振频率越高，因此如何实现在不增大谐振腔尺寸的情况下降低谐振腔的谐振频率对于滤波器的小型化具有重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种包括在不增大尺寸的情况下可以降低谐振频率的谐振腔的滤波器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种滤波器，包括壳体、以及设置在壳体上的输入端和输出端，还包括至少一个设置在壳体内的谐振腔、所述谐振腔内设置有至少一个人造微结构。
在本发明的优选实施方式中，所述壳体内还包括至少一个设置有槽孔的隔离墙、相邻的谐振腔通过所述隔离墙隔离。
在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构是由金属丝构成的具有一定几何形状的平面或者立体结构。
在本发明的优选实施方式中，所述腔体内设置有支座，所述人造微结构固定在所述支座上。
在本发明的优选实施方式中，所述支座由透波材料制成，所述支座设置有插槽，所述人造微结构插在所述插槽中。
在本发明的优选实施方式中，所述各人造微结构平行设置在腔体中。
在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构为工字形或者工字形的衍生形。
在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构包括共交点的四个支路，任一所述支路的一端与所述交点相连，另一端为自由端，所述支路包括至少一个弯折部，任一所述支路以所述交点为旋转中心依次顺时针旋转90度、180度和270度后分别与其他三个支路重合。
在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构的弯折部为直角、圆角或者尖角。
在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构的任一所述支路的自由端连接有一线段。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：根据本发明的技术方案，通过在滤波器的谐振腔内设置人造微结构可以降低谐振腔的频率，有利于实现滤波器的小型化。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是实施例中包括两个谐振腔的滤波器的结构示意图；
图2是实施例中第一谐振腔A中的人造微结构的结构示意图；
图3是实施例第二谐振腔B中的人造微结构的结构示意图；
图4至图8是人造微结构的可能结构示意图；
图9至图13是人造微结构的可能结构示意图。
具体实施方式
本实施例的滤波器包括两个谐振腔，该滤波器的结构示意图如图1所示，包括壳体1、设置在壳体1内的第一谐振腔A和第二谐振腔B、与第一谐振腔A相连的输入端5和与第二谐振腔B相连的输出端6、在第一谐振腔A和第二谐振腔B之间还有设置了槽孔8的隔离墙7、在各谐振腔内设置了六个相互平行的人造微结构2，还包括支座3，支座3上设置有多个插槽4，所述人造微结构2通过插入插槽4固定在腔体1内，支座3是采用透波材料比如泡沫制成的长方体形结构，所述透波材料是指能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质(包括能量)的材料；当然支座3也可以为其他结构，只要可以固定人造微结构2即可。人造微结构是由金属丝构成的具有一定几何形状的结构，这里金属丝使用铜线，选择铜线的横截面为长方形，横截面的尺寸为0.1毫米×0.018毫米，其中铜线的线宽为0.1毫米，铜线的厚度为0.018毫米，当然金属线也可以使用银线等其他金属线，金属线的横截面也可以为圆柱状、扁平状或者其他形状，其尺寸也可以为其他的尺寸。在本实施例中第一谐振腔A中的人造微结构2如图2所示，包括共交点的四个支路，任一支路的一端与所述交点相连，另一端为自由端，各支路包括6个弯折部，弯折部为直角，任一支路以所述交点为旋转中心依次顺时针旋转90度、180度和270度后分别与其他三个支路重合，而且在每个支路的自由端连接有一线段，自由端与线段的中点相连；第二谐振腔B中的人造微结构如图3所示，与第一谐振腔A中的人造微结构的区别是：每一支路包括8个弯折部。人造微结构还可以有多种变形，如图4至图8所示，弯折部可以为圆角或者尖角，自由端可以连接线段也可以不连接线段。为了简化起见，图4至图8中的结构都用细线来画出，实际上，上述结构的细线都具有一定的宽度。
图1所示的壳体1为20毫米×20毫米×40毫米的长方体，人造微结构如图2和图3所示，通过仿真可知第一谐振腔A的谐振频率为2.339GHz，第二谐振腔B的谐振频率为2.213GHz，图1所示的滤波器其通带频段为2.213GHz～2.339GHz，当第一谐振腔内不放置人造微结构时，空腔的谐振频率为10.63GHz；当各谐振腔内放置与人造微结构相同尺寸的金属板时，谐振腔的谐振频率为7.310GHz；当空腔的尺寸为92毫米×92毫米×30毫米时该空腔的谐振频率为2.339GHz。由上述仿真结果可知，通过在谐振腔中放置人造微结构可以在不增大谐振腔尺寸的情况下降低谐振腔的谐振频率，而且与金属板结构相比，本实施例中的金属丝结构降频效果更好；在谐振频率相同的情况下包含金属微结构的壳体比没有金属微结构的壳体的体积减小了很多，因此该技术方案有利于滤波器的小型化。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多变形，比如人造微结构还可以为图9至图13所示，当然也可以是其他几何形状的结构，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种滤波器，包括壳体、以及设置在壳体上的输入端和输出端，还包括至少一个设置在壳体内的谐振腔、其特征在于，所述谐振腔内设置有至少一个人造微结构。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述壳体内还包括至少一个设置有槽孔的隔离墙、相邻的谐振腔通过所述隔离墙隔离。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述人造微结构是由金属丝构成的具有一定几何形状的平面或者立体结构。
4.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述腔体内设置有支座，所述人造微结构固定在所述支座上。
5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，所述支座由透波材料制成，所述支座设置有插槽，所述人造微结构插在所述插槽中。
6.根据权利要求1至5任一所述的滤波器，其特征在于，所述各人造微结构平行设置在腔体中。
7.根据权利要求1至5任一所述的滤波器，其特征在于，所述人造微结构为工字形或者工字形的衍生形。
8.根据权利要求1至5任一所述的滤波器，其特征在于，所述人造微结构包括共交点的四个支路，任一所述支路的一端与所述交点相连，另一端为自由端，所述支路包括至少一个弯折部，任一所述支路以所述交点为旋转中心依次顺时针旋转90度、180度和270度后分别与其他三个支路重合。
9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述人造微结构的弯折部为直角、圆角或者尖角。
10.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述人造微结构的任一所述支路的自由端连接有一线段。
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