CN110459846B - 一种宽频带高抑制度的波导滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及波导滤波器，具体涉及一种宽频带高抑制度的波导滤波器，包括方形微带、输入馈线和输出馈线，方形微带侧面相对固定有连接块，连接块与第一平行枝节固定，输入馈线包括第一馈线以及与第一馈线垂直固定的第二平行枝节，输出馈线包括第二馈线以及与第二馈线垂直固定的第三平行枝节，第二平行枝节、第三平行枝节均位于第一平行枝节与方形微带之间，方形微带上与第一馈线、第二馈线相对处均设有开口，方形微带内壁位于开口两侧通过连接枝节与方形枝节固定；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的频带较窄、对高次谐波的抑制度较差的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及波导滤波器，具体涉及一种宽频带高抑制度的波导滤波器。
背景技术
卫星通信地面站，由天线、馈线设备、发射设备、接收设备、信道终端设备、监控设备及电源等组成。Ku和Ka波段，宽带频谱复用馈源网络系统是下一代卫星通信系统中的关键技术，这些天线不仅用于通信，还有用于雷达、电子战、武器制导等。因此需要一幅能够在多个频率内工作的天线，从而减少天线的数量和所占体积。地面站中，反射面天线的馈源网络包含馈源和微波网络，目前Ka和Ku频段的馈源设计不存在难度，最大的难度在微波网络，分波器是馈源网络的关键部件，位于馈源后端，它的性能直接决定着整个馈源网络的特性。
当多频共用时，由于分波器的口径尺寸相对于高频来说属于过模波导，会产生高次模，如果高次模抑制不好的话，这些被激励起来的高次模就会在馈源中传输辐射，恶化馈源的辐射特性。如果分波器不能做到对称，也会影响圆极化轴比指标。为了避免两个工作频段的干扰，需要做到滤波器的宽频带和对高次谐波的高度抑制。
然而，现有的波导滤波器频带较窄，并且对高次谐波的抑制度较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种宽频带高抑制度的波导滤波器，能够有效克服现有技术所存在的频带较窄、对高次谐波的抑制度较差的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种宽频带高抑制度的波导滤波器，包括方形微带、输入馈线和输出馈线，所述方形微带上一组相对侧面固定有连接块，所述连接块与第一平行枝节固定，所述输入馈线包括第一馈线以及与所述第一馈线垂直固定的第二平行枝节，所述输出馈线包括第二馈线以及与所述第二馈线垂直固定的第三平行枝节，所述第二平行枝节、第三平行枝节均位于所述第一平行枝节与所述方形微带之间，所述方形微带上与所述第一馈线、第二馈线相对处均设有开口，所述方形微带内壁位于所述开口两侧通过连接枝节与方形枝节固定；
所述方形微带上另一组相对侧面通过连接馈线分别与输入端口、输出端口相连，所述输入端口依次通过第一波导低通滤波器、第二波导低通滤波器与所述输出端口相连，所述输入端口、输出端口结构对称，且所述输入端口、输出端口内部均设有连通的第一过渡波导、第二过渡波导、第三过渡波导，所述第一波导低通滤波器、第二波导低通滤波器内部均设有腔体，所述第三过渡波导与所述腔体连通，所述腔体内顶部、底部相对固定有金属块。
优选地，所述第一馈线、第二馈线关于所述方形微带左右对称设置。
优选地，所述第一波导低通滤波器、第二波导低通滤波器通过通带中心频点1/4波长波导级联。
优选地，所述第一过渡波导、第二过渡波导、第三过渡波导的长度相同，宽度和高度均逐渐减小。
优选地，所述第一波导低通滤波器腔体内顶部、底部均固定有3×3阵列的金属块，所述第二波导低通滤波器腔体内顶部、底部均固定有4×4阵列的金属块。
优选地，所述金属块采用铝制成，且所述金属块长7mm、宽7mm、高8.3mm。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种宽频带高抑制度的波导滤波器具有以下有益效果：
(1)、在方形微带四个顶角上设置了第一平行枝节，可有效增加谐振电路电容，依靠其慢波的特性有效减小了滤波器尺寸，方形微带内部相对设有方形枝节，增加了谐振器的波导波长，降低了谐振频率，进一步减小滤波器的尺寸；
(2)、输入馈线和输出馈线均为“T”形结构，增强了谐振器与馈线之间的耦合，从而得到较低的通带内插入损耗；
(3)、对相互级联的第一波导低通滤波器和第二波导低通滤波器进行结构优化，不仅能满足滤波器的大功率容量、宽频带要求，同时能够实现对通带频率二次及高次谐波的高度抑制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1中A-A向部分结构示意图；
图中：
1、方形微带；2、连接块；3、第一平行枝节；4、第一馈线；5、第二馈线；6、第二平行枝节；7、开口；8、连接枝节；9、方形枝节；10、连接馈线；11、输入端口；12、第一波导低通滤波器；13、第二波导低通滤波器；14、输出端口；15、第一过渡波导；16、第二过渡波导；17、第三过渡波导；18、金属块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种宽频带高抑制度的波导滤波器，如图1和图2所示，包括方形微带1、输入馈线和输出馈线，方形微带1上一组相对侧面固定有连接块2，连接块2与第一平行枝节3固定，输入馈线包括第一馈线4以及与第一馈线4垂直固定的第二平行枝节6，输出馈线包括第二馈线5以及与第二馈线5垂直固定的第三平行枝节19，第二平行枝节6、第三平行枝节19均位于第一平行枝节3与方形微带1之间，方形微带1上与第一馈线4、第二馈线5相对处均设有开口7，方形微带1内壁位于开口7两侧通过连接枝节8与方形枝节9固定；
方形微带1上另一组相对侧面通过连接馈线10分别与输入端口11、输出端口14相连，输入端口11依次通过第一波导低通滤波器12、第二波导低通滤波器13与输出端口14相连，输入端口11、输出端口14结构对称，且输入端口11、输出端口14内部均设有连通的第一过渡波导15、第二过渡波导16、第三过渡波导17，第一波导低通滤波器12、第二波导低通滤波器13内部均设有腔体，第三过渡波导17与腔体连通，腔体内顶部、底部相对固定有金属块18。
第一馈线4、第二馈线5关于方形微带1左右对称设置。
第一波导低通滤波器12、第二波导低通滤波器13通过通带中心频点1/4波长波导级联。
第一过渡波导15、第二过渡波导16、第三过渡波导17的长度相同，宽度和高度均逐渐减小。
第一波导低通滤波器12腔体内顶部、底部均固定有3×3阵列的金属块18，第二波导低通滤波器13腔体内顶部、底部均固定有4×4阵列的金属块18。
金属块18采用铝制成，且金属块18长7mm、宽7mm、高8.3mm。
在方形微带四个顶角上设置了第一平行枝节，可有效增加谐振电路电容，依靠其慢波的特性有效减小了滤波器尺寸，方形微带内部相对设有方形枝节，增加了谐振器的波导波长，降低了谐振频率，进一步减小滤波器的尺寸。
输入馈线和输出馈线均为“T”形结构，增强了谐振器与馈线之间的耦合，从而得到较低的通带内插入损耗。
对相互级联的第一波导低通滤波器和第二波导低通滤波器进行结构优化，不仅能满足滤波器的大功率容量、宽频带要求，同时能够实现对通带频率二次及高次谐波的高度抑制。
利用通带中心频点1/4波长波导实现第一波导低通滤波器、第二波导低通滤波器之间的阻抗匹配，有效降低滤波器的通带插入损耗和回波损耗。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种宽频带高抑制度的波导滤波器，包括方形微带(1)、输入馈线和输出馈线，其特征在于：所述方形微带(1)上一组相对侧面固定有连接块(2)，所述连接块(2)与第一平行枝节(3)固定，所述输入馈线包括第一馈线(4)以及与所述第一馈线(4)垂直固定的第二平行枝节(6)，所述输出馈线包括第二馈线(5)以及与所述第二馈线(5)垂直固定的第三平行枝节(19)，所述第二平行枝节(6)、第三平行枝节(19)均位于所述第一平行枝节(3)与所述方形微带(1)之间，所述方形微带(1)上与所述第一馈线(4)、第二馈线(5)相对处均设有开口(7)，所述方形微带(1)内壁位于所述开口(7)两侧通过连接枝节(8)与方形枝节(9)固定；
所述方形微带(1)上另一组相对侧面通过连接馈线(10)分别与输入端口(11)、输出端口(14)相连，所述输入端口(11)依次通过第一波导低通滤波器(12)、第二波导低通滤波器(13)与所述输出端口(14)相连，所述输入端口(11)、输出端口(14)结构对称，且所述输入端口(11)、输出端口(14)内部均设有连通的第一过渡波导(15)、第二过渡波导(16)、第三过渡波导(17)，所述第一波导低通滤波器(12)、第二波导低通滤波器(13)内部均设有腔体，所述第三过渡波导(17)与所述腔体连通，所述腔体内顶部、底部相对固定有金属块(18)。
2.根据权利要求1所述的宽频带高抑制度的波导滤波器，其特征在于：所述第一馈线(4)、第二馈线(5)关于所述方形微带(1)左右对称设置。
3.根据权利要求1所述的宽频带高抑制度的波导滤波器，其特征在于：所述第一波导低通滤波器(12)、第二波导低通滤波器(13)通过通带中心频点1/4波长波导级联。
4.根据权利要求1所述的宽频带高抑制度的波导滤波器，其特征在于：所述第一过渡波导(15)、第二过渡波导(16)、第三过渡波导(17)的长度相同，宽度和高度均逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的宽频带高抑制度的波导滤波器，其特征在于：所述第一波导低通滤波器(12)腔体内顶部、底部均固定有3×3阵列的金属块(18)，所述第二波导低通滤波器(13)腔体内顶部、底部均固定有4×4阵列的金属块(18)。
6.根据权利要求5所述的宽频带高抑制度的波导滤波器，其特征在于：所述金属块(18)采用铝制成，且所述金属块(18)长7mm、宽7mm、高8.3mm。
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