CN105406157A - 一种膜片式可调滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种膜片式可调滤波器，其特征在于：所述滤波器为E面波导滤波器，所述滤波器腔体内平行于E面设置有多个腔体隔墙，所述腔体隔墙上具有传输通道；所述滤波器腔体内平行于H面设置有可垂直移动的膜片式金属调谐介质。本发明提出一种全新的工作在微波频段的膜片式可调滤波器，该可调滤波器采用E面波导滤波器；分割谐振腔之间的隔墙直接加工在腔体上；调谐机构采用铍青铜膜片，结构简单，铍铜片有一定的弹性，强度很高，结构牢固，不容易损坏；性能良好，在保证回波和带宽基本不变的情况下可调带宽可达10%。

Description

一种膜片式可调滤波器
技术领域
本发明属于电子通讯技术领域，特别是涉及一种用以实现微波频段的膜片式可调滤波器，用于抑制通信频带的带外杂散，提高通信信息质量。
背景技术
可调滤波器是微波重构系统的重要组成部分，广泛的运用于跳频电台、电子对抗、多功能接收机、动态频率分配系统等方面。常见的可调滤波器多采用射频开关控制加载电容的方式，这些可调滤波器只能工作在较低的频段。
近年来由于通信系统发展的需要，微波频段的可调滤波器有了广泛的需要。为了能够满足在微波较高的频段使用，射频波段可调滤波器的设计方法显然不能适用。为了能够在微波频段设计合格的可调滤波器，目前都采用在波导滤波器的基础上，加调谐机制实现。
目前在微波领域采用的方法主要有如下几种：1、日本NEC公司提出的介质旋转方式，用一片高介电常数的介质作为调谐机构，通过一个轴旋转的方式转动介质片调谐；2、华为公司的介质平推方式，也是用一片高介电常数的介质片作为调谐机构，用两根高强度的支撑杆进行推动的方式进行调谐。这两种方式实现的可调滤波器可以工作到k波段，具有较高的性能。但是这两种方法都有缺点：1、由于调谐介质厚度很薄，介质的强度不够大，且易碎容易损坏；2、调谐过程中带外抑制、带内插损以及带内回波恶化严重；3、调谐带宽不宽据报道，可调带宽仅2%--5%；4、滤波器分割谐振腔之间的隔墙采用膜片式的结构，导致调谐机构只能在半个腔体中调节，限制了调谐的范围。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的缺陷提供一种性能良好，在保证回波和带宽基本不变的情况下可调带宽较大的膜片式可调滤波器。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种膜片式可调滤波器，其特征在于：所述滤波器为E面波导滤波器，所述滤波器腔体内平行于E面设置有多个腔体隔墙，所述腔体隔墙上具有传输通道；所述滤波器腔体内平行于H面设置有可垂直移动的膜片式金属调谐介质。
其进一步特征在于：所述膜片式金属调谐介质为由马达驱动升降的铍青铜膜片。
优选的：所述铍青铜膜片表面纵向设置有多个凸台，所述凸台位置与腔体隔墙位置相匹配；所述凸台位于相邻两个腔体隔墙之间，所述相邻凸台之间距离与对应的相邻腔体隔墙之间距离相等。控制合适的凸台宽度和相邻凸台之间的距离，就可以得到合适的调谐膜片。
所述滤波器为组合式结构，由两个具有“П”形腔体的波导腔体组合而成，所述“П”形腔体底部垂直设置有多个隔墙，所述隔墙高度低于所述“П”形腔体深度。通过控制隔墙的高度和隔墙之间的间隔，获得需要的原始滤波器的频率响应曲线。隔墙的个数由滤波器的阶数决定。
所述波导腔体和隔墙为一体结构，所述隔墙和波导腔体连接处具有倒角。
本发明提出一种全新的工作在微波频段的膜片式可调滤波器，该可调滤波器采用E面波导滤波器；分割谐振腔之间的隔墙直接加工在腔体上；调谐机构采用铍青铜膜片，结构简单，铍铜片有一定的弹性，强度很高，结构牢固，不容易损坏；性能良好，在保证回波和带宽基本不变的情况下可调带宽可达10%。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为两个对称的波导腔体三维图。
图3为波导腔体的俯视剖面图。
图4为金属薄片的截面图。
图5为实施例频率响应曲线图。
具体实施方式
图1是一种可调滤波器的整体结构示意图，由图中可知，整个可调滤波器机械结构包括以下几个部分，分别是马达，金属调谐介质、两个波导腔体。所述两个波导腔体组合形成E面波导滤波器，所述金属调谐介质在两个波导腔体中间，由马达驱动升降进行调谐。
图2是该可调滤波器的核心部分的两个对称的波导腔体三维图；图3是其中一个波导腔体的俯视剖面图。波导腔体中有若干个隔墙，通过控制隔墙的高度和相邻隔墙之间的间隔d，获得需要的原始滤波器的频率响应曲线。隔墙的个数由滤波器的阶数决定。隔墙和波导腔体之间具有导角，便于加工。
图4是金属调谐介质示意图，它是块铍青铜的金属薄片，薄片上加工有下图中的形状，本实施例以一个六阶可调滤波器为例说明调谐膜片的结构。六阶可调滤波器的调谐机构膜片上共有六个凸台，凸台位于相邻两个腔体隔墙之间中心位置，所述相邻凸台之间距离与对应的相邻隔墙之间距离相等。控制合适的凸台宽度L和凸台之间的距离d，就可以得到合适的调谐膜片。
图5是本实施例金属膜片可调滤波器在15GHz频段的频率响应曲线图。图中给出的曲线分别是金属调谐介质推入0.1mm、1mm、1.5mm、2mm、2.25mm和2.5mm时的频率响应曲线。由图中曲线可知，该结构的可调滤波在保持带宽和回波等性能基本不变的情况下，可调谐带宽达到了10%，其可调谐的性能远远优于目前NEC和华为的方案的。

Claims (5)

1.一种膜片式可调滤波器，其特征在于：所述滤波器为E面波导滤波器，所述滤波器腔体内平行于E面设置有多个腔体隔墙，所述腔体隔墙上具有传输通道；所述滤波器腔体内平行于H面设置有可垂直移动的膜片式金属调谐介质。
2.根据权利要求1所述的膜片式可调滤波器，其特征在于：所述膜片式金属调谐介质为由马达驱动升降的铍青铜膜片。
3.根据权利要求2所述的膜片式可调滤波器，其特征在于：所述铍青铜膜片表面纵向设置有多个凸台，所述凸台位置与腔体隔墙位置相匹配；所述凸台位于相邻两个腔体隔墙之间，所述相邻凸台之间距离与对应的相邻腔体隔墙之间距离相等。
4.根据权利要求1-3所述的膜片式可调滤波器，其特征在于：所述滤波器为组合式结构，由两个具有“П”形腔体的波导腔体组合而成，所述“П”形腔体底部垂直设置有多个隔墙，所述隔墙高度低于所述“П”形腔体深度。
5.根据权利要求4所述的膜片式可调滤波器，其特征在于：所述波导腔体和隔墙为一体结构，所述隔墙和波导腔体连接处具有倒角。
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