CN105633520B - 一种双频窄带带通介质滤波器 - Google Patents

一种双频窄带带通介质滤波器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双频窄带带通介质滤波器，包括介质腔体、介质谐振器和盖板；所述盖板上设有调节耦合量的耦合螺杆；所述顶部盖板上设有输入输出装置；所述介质谐振器与介质腔体为同一种陶瓷材料，并且谐振器与腔体连接在一起成为一个整体，谐振器呈现长方体的形状；所述介质腔体内部有空气腔，谐振器周围环绕着空气；所述顶部盖板由金属材料或者金属化合物材料制备。本发明双频窄带带通介质滤波器具有结构简单、重量轻、尺寸小、制作容易、方便量产、性能好的优点。

Description

一种双频窄带带通介质滤波器
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域，具体地说，是涉及一种新型双频窄带带通介质滤波器。
背景技术
近年来，随着无线通信系统的迅猛发展，人们不断对通信系统提出新的标准、开发新的技术，从早期的GSM、CDMA、WCDMA到现在的TD-SCDMA、WLAN、WiMAX等，微波频段划分的越来越细。现有的单频带信号已经不能满足现代通信系统的需求，双通道信号已逐渐成为通信系统的主要方式。而滤波器是射频通信系统中的关键器件，也需要对它进行改进使其变为双频带通滤波器。
设计双频滤波器的最简单方法是将两个频率不同的带通滤波器进行组合从而实现双频带通滤波器；还有介绍使用微带谐振器来实现双频滤波器，比如选择合适微带线的宽度与相关阻抗之比，用阶梯阻抗谐振器来实现双频带通滤波器；利用两对开环环路谐振器和两个相同微带线，来实现双频滤波器；最后还有使用外部有一个金属腔体而内部为介质谐振器的装置来实现双频滤波器。
两个频率不同的带通滤波器组合将会导致滤波器的尺寸较大并且还需要额外连接的网络；而使用微带谐振器实现的双频滤波器，很难达到高Q值；使用金属腔体的介质谐振器实现双频滤波器，但其重量大和温漂系数差。总体来说，现有双频带通滤波器中很难同时既满足小尺寸结构简单、又具有高Q值和良好温漂性能的要求，亟需改进。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种结构简单、安装简便、体积小、便于量产、滤波性能好的新型双频窄带带通介质滤波器。
本发明采用的技术方案如下：
一种双频窄带带通介质滤波器，由介质腔体和置于介质腔体内的介质谐振器和附属固定和调节装置构成。表面覆有金属镀层的长方体形介质腔体4内对称置有两个长方体形的介质谐振器5,介质腔体4和介质谐振器5用陶瓷材料构成；金属顶部盖板7扣合在介质腔体4顶部,在两个介质谐振器之间的中间位置设置有用于调节介质谐振器之间的耦合量的贯穿金属顶部盖板可旋转的金属耦合螺杆2,在两个介质谐振器的外端位置对称设置两个输入输出SMA连接器1，SMA连接器与耦合探针8连接。
进一步地，所述介质腔体4金属镀层为银镀层或者是铜和银的混合镀层。
进一步地，所述介质腔体4和两个长方体形的介质谐振器5一体成型。
进一步地，所述介质谐振器5粘结固定在介质腔体4内。
进一步地，所述介质腔体和介质谐振器均为同种陶瓷材料制成。
进一步地，所述盖板为金属银或者其他金属材料。
本发明的优点和有益效果：
(1)本发明具有结构简单的优点；该滤波器仅仅使用两个长方体的谐振器与一个介质腔体相连，介质谐振器不需要其他的固定结构的装置，该滤波器结构简单，便于量产。
(2)本发明具有高Q值和和良好的温漂性能；采用介质腔体和介质谐振器使得该滤波器的温漂性能和Q值都得到很大提高。
(3)本发明的两个通带的性能是可以调节的，为了弥补实物加工时的误差，在实测实物时，可以简单的调节中间的耦合螺杆，直至通带的性能最佳。
(4)本发明具有重量轻的优点；用介质腔体取代原有的金属腔体，使得滤波器的重量减轻了许多。
附图说明
图1为本发明一种新型双频窄带带通介质滤波器的结构示意透视图；
图2为图1的的侧视图；
图3为图1的俯视图；
图4为本发明一种新型双频窄带带通介质滤波器仿真S参数图；
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。
如图1～图3所示，其示出了本发明一种新型双频窄带带通介质滤波器的优选实施方式。表面覆有金属镀层的长方体形介质腔体4内对称置有两个长方体形的介质谐振器5,介质腔体4和介质谐振器5用陶瓷材料构成；金属顶部盖板7扣合在介质腔体4顶部,在两个介质谐振器之间的中间位置设置有用于调节介质谐振器之间的耦合量的贯穿金属顶部盖板可旋转的金属耦合螺杆2,在两个介质谐振器的外端位置对称设置两个用于输入输出耦合的SMA连接器1，SMA连接器与耦合探针8连接。具体的，所述介质腔体与介质谐振器均为陶瓷制成，两者连为一体，介质腔体内部不需要将介质谐振器固定的结构，谐振器的周围是空气腔。所述盖板与所述腔体的固定方式可用胶粘或者螺钉连接，在本实施例中，盖板7是通过四个紧固螺钉6固定在介质腔体4上。所述盖板材料为金属材料或者金属化合物材料制备。
当输入信号的频率偏离滤波器中介质谐振器的谐振频率时,谐振器不会谐振,输入的激励信号将被截止波导衰减,输出端不会有信号输出,这就是该滤波器的阻带；当输入激励信号的频率等于或者接近介质谐振器的谐振频率时,输入信号就通过耦合结构激发相继的谐振器产生相同模式的谐振，这样信号就传输过去；最后通过输出耦合装置将信号输出，这就构成了滤波器的通带。工作时，可以调节耦合螺杆，就可实现介质谐振器之间耦合量的调节。
所述介质腔体与介质谐振器连为一体，且介质腔体表面设置有镀层，所述镀层为银镀层，或者是铜和银的混合镀层。
为进一步说明上述技术方案的可实施性，下面给出一个具体设计实例，一种新型双频窄带带通滤波器。介质腔体和介质谐振器的介电常数为20.5陶瓷材料，仿真结果表明，该双频滤波器两个通带的中心频率分别为3.19GHz和3.79GHz，对应3db带宽分别为15.2MHz和11.7MHz，在中心频率处的插入损耗分别为0.01dB和0.03dB，回波损耗均大于30dB。整个滤波器的尺寸为长52mm，宽12.6mm，高30mm，结构非常简单。
以上所披露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种双频窄带带通介质滤波器，由介质腔体和置于介质腔体内的介质谐振器及附属固定调节装置构成,其特征在于,表面覆有金属镀层的长方体形介质腔体(4)内对称置有两个长方体形的介质谐振器(5),介质腔体(4)和介质谐振器(5)用陶瓷材料构成；金属顶部盖板(7)扣合在介质腔体(4)顶部,在两个介质谐振器之间的中间位置设置有用于调节介质谐振器之间的耦合量的贯穿金属顶部盖板的可旋转的耦合螺杆(2),在两个介质谐振器的外端位置对称设置两个输入输出SMA连接器(1)，SMA连接器与耦合探针(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种双频窄带带通介质滤波器，其特征在于，所述介质腔体(4)金属镀层为银镀层或者是铜和银的混合镀层。
3.根据权利要求1所述的一种双频窄带带通介质滤波器，其特征在于，所述介质腔体(4)和两个长方体形的介质谐振器(5)一体成型。
4.根据权利要求1所述的一种双频窄带带通介质滤波器，其特征在于，所述介质腔体和介质谐振器均为同种陶瓷材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种双频窄带带通介质滤波器，其特征在于，所述盖板为金属银。
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