CN104733815A - 脊波导介质滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了脊波导介质滤波器。包括介质滤波器和两个设于介质滤波器上信号输入输出口，所述两个信号输入输出口中至少一个为脊波导口，信号输入输出口处还设有法兰盘；所述介质滤波器包括盒体和设置在盒体上方的盖板，至少两个连续设置于盒体内的金属腔，每个金属腔内均设有介质谐振器，金属腔之间通过耦合窗口相连；两个信号输入输出口则分别设于第一个金属腔和最后一个金属腔处并与其连通。本发明结合了介质滤波器插损低和脊波导频率范围宽的优点，特别适合于某些特殊场景的应用，比如多工器应用，结构连接简单和结构稳定可靠性高；法兰盘相比于普通的法兰盘面积更小，这就使本发明体积变小，更利于批量生产，并且成本低廉。

Description

脊波导介质滤波器

技术领域

 本发明涉及脊波导介质滤波器，属于无线通信领域。

背景技术

在现代移动通信技术中，微波射频器件是重要的组成部分。滤波器作为一种基本的射频单元，其插入损耗、带外抑制、无源互调和功率容量等一系列指标对于整机的性能有着重要的影响。传统的金属同轴腔体滤波器由于自身损耗的原因，在限定腔体尺寸的情况下，无法取得很高的品质因数 (Q 值 )，导致带外抑制和插入损耗等指标受到一定的限制，且金属表面镀银处理等环节也会对无源互调指标产生一定的影响。

目前，介质滤波器由于其损耗小、选择性高而逐渐应用于各类通信基站中，其优点有 ：高 Q 值、温漂小且稳定的全温特性和高功率等。现有介质滤波器输入输出实现形式主要有同轴和矩形波导两种，同轴输入形式不利于波导系统的集成，且存在可靠性和稳定性差等缺点；而矩形波导输入形成则存在覆盖频段窄、滤波器体积和重量较大、生产成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供脊波导介质滤波器，主要解决现有同轴波导介质滤波器可靠性和稳定性差，矩形波导介质滤波器覆盖频率窄、体积重量大、生产成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

脊波导介质滤波器，包括介质滤波器和两个设于介质滤波器上信号输入输出口，所述两个信号输入输出口中至少一个为脊波导口，信号输入输出口处还设有法兰盘。所述介质滤波器包括盒体和设置在盒体上方的盖板，至少两个连续设置于盒体内的金属腔，每个金属腔内均设有介质谐振器，金属腔之间通过耦合窗口相连；两个信号输入输出口则分别设于第一个金属腔和最后一个金属腔处并与其连通。

具体地，当两个信号输入输出口中只有一个为脊波导口时，另一个信号输入输出口为同轴线或标准矩形波导口。所述脊波导口为双脊波导口或单脊波导口。设置不同的信号输入输出口，其目的在于适用于不同的系统。

进一步地，所述金属腔为方柱形或圆柱形；所述介质谐振器为圆柱形或圆环形或方柱形。

更进一步地，所述介质谐振器通过粘接或支撑形式固定在盒体的底部；该介质谐振器的主工作摸式为TE模或TM模或双模或多模。

为了使每个谐振频率可调，所述每个介质谐振器上方均设有调谐螺钉，该调谐螺钉与盖板螺纹连接并穿过盖板直至金属腔内。所述调谐螺钉为金属材质或介质材质。

为了使耦合度可调，所述每个耦合窗口上方均设有耦合螺钉，该耦合螺钉与盖板螺纹连接并穿过盖板直至耦合窗口内，该耦合螺钉起到微调的作用，耦合度还可通过调节耦合窗口的大小调节。所述耦合螺钉为金属材质或介质材质。

再进一步地，所述金属腔排布为“一”字型或“Z”字型。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明结合了介质滤波器插损低和脊波导频率范围宽的优点，相比于普通的脊波导滤波器，具有更低的插入损耗和更高的温度稳定性；相比于普通的介质滤波器，覆盖的频率范围更宽，特别适合于某些特殊场景的应用，比如多工器应用，具有更低的插入损耗，结构连接简单和结构稳定可靠性高。

（2）本发明的法兰盘相比于普通的法兰盘面积更小，这就使本发明所述的脊波导介质滤波器体积变小，更利于批量生产，并且成本低廉。

（3）本发明中的耦合度的大小通过调节耦合窗口的大小调节和通过旋转耦合螺钉进行微调，谐振频率通过调节调谐螺钉进行微调，调节方便并且精确。

附图说明

图1为本发明的剖面视图。

图2为本发明的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-盖板，2-盒体，3-脊波导口，4-法兰盘，5-金属腔，6-耦合窗口，7-介质谐振器，8-调谐螺钉，9-耦合螺钉，10-锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1和图2所示，脊波导介质滤波器，包括盒体2和设置在盒体上方的盖板1，盒体2上设有一个以上脊波导口3和法兰盘4；当为一个脊波导口时，该脊波导口作为一个信号输入输出口，本发明还包括另外一个信号输入输出口，该信号输入输出口为同轴线、标准矩形波导口；当为两个脊波导口时，两个脊波导口均作为信号输入输出口。在本实施例中，所述脊波导口为双脊波导口。

在盒体内还连续设置有至少两个金属腔5，两个信号输入输出口则分别设于第一个金属腔和最后一个金属腔处并与其连通。在本实施例中，金属腔为方柱形或圆柱形或其他任何形式。每个金属腔内均设有一个介质谐振器7，该介质谐振器通过粘接或支撑等形式固定在盒体2的底部，该介质谐振器的主工作摸式为TE模或TM模或双模或多模，介质谐振器的形状为圆柱形或圆环形或方柱形等任意形状。每个金属腔之间通过耦合窗口6相连，每个介质谐振器上方均设有一个调谐螺钉8调节其谐振频率，该调谐螺钉与盖板螺纹连接并穿过盖板直至金属腔内，该调谐螺钉为金属材质或介质材质；每个耦合窗口上方均设有一个耦合螺钉9，该耦合螺钉与盖板螺纹连接并穿过盖板直至耦合窗口内，耦合度的大小通过调节耦合窗口的大小调节和通过旋转耦合螺钉进行微调，耦合螺钉为金属材质或介质材质，调谐螺钉和耦合螺钉均通过锁紧螺母10固定在盖板上。当金属腔为多个时，金属腔排布为“一”字型或“Z”字型等任何形式。本发明通过法兰盘4安装固定到系统里面，保证了滤波器的稳定性和可靠性。

本发明的工作原理为：

信号通过脊波导口进入到金属腔内5，与介质谐振器7在某一特定谐振频率产生谐振，谐振频率可以通过调谐螺钉进行微调，该谐振频率的信号再通过耦合窗口6进入下一金属腔5，并与下一金属腔中的介质谐振器7产生谐振，而在该金属腔的谐振频率范围以外的信号则反射回脊波导口3，以此类推，经过多次谐振后，所需频率的信号通过信号输入输出口输出，进入系统，从而达到选频的目的。

本发明的优点在于：体积小，成本低，覆盖频段宽。例：WRD580双脊波导覆盖频率范围为5.8~16GHz，而标准矩形波导BJ70频率范围为5.38~8.17GHz，BJ84频率范围为6.57~9.99GHz，BJ100频率范围为8.2~12.5GHz，BJ120频率范围为9.84~15GHz，即WRD580一个型号的双脊波导滤波器就可以覆盖超过BJ70、BJ84、BJ100和BJ120四种型号的标准矩形波导滤波器。且WRD580标准法兰面积为35×35，BJ70标准法兰面积为63×50，即同在6~8GHz频率范围时，脊波导法兰面积不到标准波导法兰面积的40%，这就使本发明所述的脊波导介质滤波器更利于批量生产。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.脊波导介质滤波器，其特征在于，包括介质滤波器和两个设于介质滤波器上信号输入输出口，所述两个信号输入输出口中至少一个为脊波导口（3），信号输入输出口处还设有法兰盘（4）。

2.根据权利要求1所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，所述介质滤波器包括盒体（2）和设置在盒体上方的盖板（1），至少两个连续设置于盒体内的金属腔（5），每个金属腔内均设有介质谐振器（7），金属腔之间通过耦合窗口（6）相连；两个信号输入输出口则分别设于第一个金属腔和最后一个金属腔处并与其连通。

3.根据权利要求1所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，当两个信号输入输出口中只有一个为脊波导口时，另一个信号输入输出口为同轴线或标准矩形波导口。

4.根据权利要求3所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，所述脊波导口为双脊波导口或单脊波导口。

5.根据权利要求2所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，所述金属腔为方柱形或圆柱形；所述介质谐振器为圆柱形或圆环形或方柱形。

6.根据权利要求5所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，所述介质谐振器通过粘接或支撑形式固定在盒体的底部；该介质谐振器的主工作摸式为TE模或TM模或双模或多模。

7.根据权利要求2所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，所述每个介质谐振器上方均设有调谐螺钉（8），该调谐螺钉与盖板螺纹连接并穿过盖板直至金属腔内。

8.根据权利要求7所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，所述每个耦合窗口上方均设有耦合螺钉（9），该耦合螺钉与盖板螺纹连接并穿过盖板直至耦合窗口内。

9.根据权利要求8所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，所述调谐螺钉和耦合螺钉为金属材质或介质材质。

10.根据权利要求2-9任意一项所述的脊波导介质滤波器，其特征在于，所述金属腔排布为“一”字型或“Z”字型。