CN109494434A - 脊波导谐波滤波器 - Google Patents

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CN109494434A CN201811197228.9A CN201811197228A CN109494434A CN 109494434 A CN109494434 A CN 109494434A CN 201811197228 A CN201811197228 A CN 201811197228A CN 109494434 A CN109494434 A CN 109494434A
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张建成
曾斌
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Southwest China Research Institute Electronic Equipment
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    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters

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Abstract

本发明公开了一种脊波导谐波滤波器，包括连接成一个整体的盖板和盒体，以及由盖板的下表面和盒体的内壁之间的空间形成的脊波导，所述脊波导由宽边、窄边和脊组成，在脊波导的宽边上加工有槽缝。与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明由脊波导的宽边上制造若干个槽缝形成，可利用成熟的机械加工工艺进行加工，具有设计过程简单，结构简单，加工容易，成本低的优点。由于采用金属波导结构，本发明具有小于0.1dB的低插入损耗，并且通过对槽缝的设计，可以方便地控制谐波抑制电平，具有优于20dB的谐波抑制能力，满足微波高功率设备发射时低插入损耗条件下对谐波进行抑制的要求。

Description

脊波导谐波滤波器
技术领域
本发明涉及一种微波滤波器，特别是涉及一种用于抑制谐波的脊波导滤波器。
背景技术
微波高功率设备通常伴随有较大的谐波发射功率，其辐射向空间的谐波能量会对周边的敏感设备形成电磁干扰，因此需要采用滤波器对高功率设备的谐波能量进行抑制。为了获得更低的插入损耗，用于谐波抑制的滤波器采用金属波导结构。文献《一种X波段的大功率谐波吸收滤波器》(电子元件与材料，2014，33(6):62-65)采用壁漏式结构设计并加工制作了一种X波段的大功率谐波吸收滤波器，使用了数量众多的吸收负载，结构复杂，成本高。文献《Rectangular Waveguide Band-pass Filter with harmonic suppression》(International Workshop on Microwave and millimeter Wave Circuits and SystemTechnology,2013,251-253)仿真设计了一种具有谐波抑制的带通滤波器，采用膜片隔离的级联谐振器结构，结构复杂，设计、加工困难。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种用于抑制谐波的脊波导滤波器，具有结构简单，加工容易，成本低廉的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脊波导谐波滤波器，包括连接成一个整体的盖板和盒体，以及由盖板的下表面和盒体的内壁之间的空间形成的脊波导，所述脊波导由宽边、窄边和脊组成，在脊波导的宽边上加工有槽缝。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明由脊波导的宽边上制造若干个槽缝形成，可利用成熟的机械加工工艺进行加工，具有设计过程简单，结构简单，加工容易，成本低的优点。由于采用金属波导结构，本发明具有小于0.1dB的低插入损耗，并且通过对槽缝的设计，可以方便地控制谐波抑制电平，具有优于20dB的谐波抑制能力，满足微波高功率设备发射时低插入损耗条件下对谐波进行抑制的要求。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为盖板的结构示意图；
图3为图2的A向示意图；
图4为本发明实施实例的插入损耗。
具体实施方式
一种脊波导谐波滤波器，如图1至图3所示，包括：紧固件1、盖板2、盒体3、脊波导4、脊波导的宽边5、槽缝6、安装孔7等，其中：
盖板2和盒体3通过紧固件1连接成一个整体，盖板2和盒体3结合后形成脊波导4，盖板2的下表面即为脊波导的宽边5。如图2、图3所示，谐波抑制的功能是通过在宽边5上加工槽缝6实现的。为了实现盖板2与盒体3的连接，盖板2上加工有安装孔7。
本发明通过在脊波导4的宽边5上制造若干个槽缝6形成，槽缝的数量越多，谐波抑制越高，槽缝的宽度和深度决定谐波抑制的频率。
所述脊波导谐波滤波器是指采用脊波导结构的用于谐波抑制的滤波器。
所述脊波导采用的是单脊波导形式。
所述脊波导的宽边5是指脊波导的脊所面对的边。
所述槽缝6是指在脊波导的宽边5上加工的一定宽度和深度的槽。
本实例选择一个基波频率为10GHz～12GHz，抑制20GHz～24GHz谐波的滤波器，但本发明适用频率范围为300MHz～300GHz。
根据工作频率选择脊波导4的宽边5的尺寸为11.344mm，窄边为5.105mm，脊高2.976mm，脊宽1.758mm，槽缝6宽度为1mm，深度为4.85mm，长度为9.05mm，槽缝6数量为6，等间距排列，间距7.5mm。
该发明的实施例的基于HFSS的具体仿真结果说明如下：
如图4所示，本发明提出的宽边开槽的波导滤波器对10GHz～12GHz基波的插入损耗小于0.1dB，20GHz～24GHz谐波抑制达到20dB，满足低插入损耗条件下进行谐波抑制的设计要求。
本发明的工作原理是：
本发明提出一种基于脊波导宽边开槽的抑制谐波的脊波导滤波器，脊波导单模传输频带宽，基波、谐波都可以以单模形式在脊波导内部传播，相对矩形波导，脊波导有利于抑制谐波的高次模。同时，脊波导可以满足插入损耗低，谐波抑制高的性能要求，并且设计过程简单，结构简单，易加工，成本低等特点。

Claims (10)

1.一种脊波导谐波滤波器，其特征在于：包括连接成一个整体的盖板和盒体，以及由盖板的下表面和盒体的内壁之间的空间形成的脊波导，所述脊波导由宽边、窄边和脊组成，在脊波导的宽边上加工有槽缝。
2.根据权利要求1所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：所述盖板和盒体通过紧固件连接成一个整体。
3.根据权利要求1所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：所述脊波导为单脊波导。
4.根据权利要求1所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：所述槽缝的数量多少决定谐波抑制的高低。
5.根据权利要求1所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：所述槽缝的宽度和深度决定谐波抑制的频率。
6.根据权利要求1所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：在所述盖板上加工有安装孔，所述坚固件通过安装孔将盖板和盒体连接成一个整体。
7.根据权利要求1所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：所述脊波导的宽边的尺寸为11.344mm，窄边为5.105mm。
8.根据权利要求7所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：所述脊高2.976mm，脊宽1.758mm。
9.根据权利要求8所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：所述槽缝宽度为1mm，深度为4.85mm，长度为9.05mm。
10.根据权利要求9所述的脊波导谐波滤波器，其特征在于：所述槽缝数量为6，等间距排列，间距7.5mm。
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