CN108808188A - 一种小型化波导滤波器 - Google Patents

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徐立
王清源
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
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Abstract

本发明公开了一种小型化波导滤波器，包括输入端，输出端，连通输入端和输出端的至少一级主传输线，和至少两个分别在一端与主传输线连通的短路支节。各短路支节的轴线沿X方向或‑X方向。不同短路支节沿Z方向排列。短路支节可以由两级或多级短路支节传输线连通构成。相邻的谐振腔通过其工作模式的E面内相互连通。本发明利用矩形波导和短路支节实现各种高通波导滤波器。与已有技术相比，本发明具有结构紧凑，重量轻，节省材料和结构简单的优点。本发明可以广泛应用于雷达、导弹制导和各种移动通信系统中。

Description

一种小型化波导滤波器
技术领域
本发明涉及一种微波器件,具体地说，是涉及一类小型化高通波导滤波器。
背景技术
任何通信系统，比如移动通信系统和卫星通信系统的收发频道之间需要良好的隔离来保护高灵敏度接收机前端不被强大的发射信号损坏。这种隔离通常是由位于接收机前端的发阻滤波器来完成的。 普通的波导滤波器， 包括直接耦合腔波导滤波器、梳形滤波器等为了实现高隔离需要增加滤波器的级数，导致其长度增加。同时，在一些特殊的场合，我们需要一种多通带的带通滤波器和一种多阻带的带阻滤波器。此类滤波器尚无成熟的设计方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型化波导滤波器，大大缩短滤波器的长度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种小型化波导滤波器，包括输入端， 输出端， 连通输入端和输出端的至少一级主传输线， 和至少两个分别在一端与主传输线连通的短路支节；各短路支节的轴线沿X方向或-X方向；不同短路支节沿Z方向排列；XYZ构成直角坐标系。
为了进一步缩小器件的体积，所有的短路支节沿Z方向排列在所有的主传输线的一侧。
较佳的设计，所述紧凑型波导滤波器上下镜像对称。
普通的普通耦合腔波导滤波器由各谐振腔构成。相邻的谐振腔在其工作模式的H面内相互连通。本发明中，相邻的谐振腔通过其工作模式的E面内相互连通。 从结构上来讲，至少两个沿Z方向相邻的短路支节的沿Z方向的尺寸很小， 而且小于该紧凑型波导滤波器通带的最高频率对应的自由空间波长的0.3倍。同时，至少两个沿Z方向相邻的短路支节的沿X或-X方向的尺寸较大，而且大于该紧凑型波导滤波器通带的最高频率对应的自由空间波长的0.4倍。
一种最佳设计，所述主传输线为矩形波导。
而且，所述主传输线在方向上的宽度小于其在Y方向上的高度。
为了拓展滤波器的从最低通带的最低频率到最高通带的最高频率之间的总带宽，通带的输入端和输出端均为单脊矩形波导。
较佳的设计，短路支节传输线为矩形波导。
本发明利用矩形波导和短路支节实现各种低通波导滤波器。与已有 技术相比，本发明具有结构紧凑，重量轻，节省材料和结构简单的优点。
附图说明
图1为本发明及其实施实例1的示意图。
图2为本发明实施实例2的示意图。
图3为本发明实施实例3的示意图。
图4为本发明实施实例4的示意图。
图5为本发明实施实例4的传输曲线。
图中的标号为：1、输入端；2、输出端； 3、主传输线；31-金属体；4、短路支节传输线； 41-金属体B。
具体实施方式
下面结合实施实例对本发明作进一步地详细说明。
实施实例1
如图1所示。一种小型化波导滤波器，包括输入端1， 输出端2， 连通输入端1和输出端2的10级主传输线3， 和8个分别在一端与主传输线3连通的短路支节；各短路支节的轴线沿X方向或-X方向；不同短路支节沿Z方向排列。
在所述3级主传输线3内部设置有只在一个方向上与所在的主传输线内壁相连的金属体31。
16个短路支节都由两级短路支节传输线4连通构成。最外的短路支节传输线的外端一般设置成短路。
每级级短路支节传输线4内部设置有只在一个方向上与所在的短路支节传输线4内壁相连的金属体B41。
所有的短路支节沿Z方向排列在所有的主传输线3的法线分别沿-X, -Y, X, Y的四个侧面上。
所述主传输线3为矩形波导。而且，所述主传输线3在方向上的宽度小于其在Y方向上的高度。
短路支节传输线4均为矩形波导。
实施实例2
如图2所示。与实施实例1相比，区别之处仅在于，没有设置任何轴线沿Y方向或-Y方向的短路支节。
实施实例3
如图3所示。与实施实例2相比，区别之处仅在于，设置了6个短路支节。所有的短路支节都设置在主传输线3的沿X方向的一侧。没有设置任何金属体31或金属体A41。
实施实例4
如图4和5所示。本实施实例为实施实例3的作为高通滤波器的具体实现。不同之处还在于，该滤波器共有15个短路支节。为了便于采用铣切方式加工，各短路支节的短路端被导圆。图5给出了该滤波器的S21曲线。
本发明可以构成各种波导滤波器， 在各种通信和军事电子系统中用于保护接收机或抑制发射机的带外噪声。

Claims (8)

1.一种小型化波导滤波器，其特征在于，输入端（1）， 输出端（2）， 连通输入端（1）和输出端（2）的至少一级主传输线（3）， 和至少两个分别在一端与主传输线（3）连通的短路支节；各短路支节的轴线沿X方向或-X方向；不同短路支节沿Z方向排列；XYZ构成直角坐标系；所述紧凑型波导滤波器为高通滤波器；至少两个沿Z方向相邻的短路支节通过其工作模式的E面相互连通。
2.根据权利要求1所述的一种小型化波导滤波器,其特征在于， 至少两个沿Z方向相邻的短路支节的沿Z方向的尺寸小于该紧凑型波导滤波器通带的最高频率对应的自由空间波长的0.3倍。
3.根据权利要求1所述的一种小型化波导滤波器,其特征在于，至少两个沿Z方向相邻的短路支节的沿X或-X方向的尺寸大于该紧凑型波导滤波器通带的最高频率对应的自由空间波长的0.4倍。
4.根据权利要求1所述的一种小型化波导滤波器,其特征在于，所有的短路支节沿Z方向排列在所有的主传输线（3）的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种小型化波导滤波器,其特征在于，所述紧凑型波导滤波器上下镜像对称。
6.根据权利要求1所述的一种小型化波导滤波器,其特征在于，所述主传输线（3）为矩形波导。
7.根据权利要求6所述的一种小型化波导滤波器,其特征在于，所述主传输线（3）在X方向上的宽度小于其在Y方向上的高度。
8.根据权利要求1所述的一种小型化波导滤波器,其特征在于，所有短路支节传输线（4）为矩形波导。
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