CN110676547A - 一种Ku波段交指型腔体滤波器 - Google Patents

一种Ku波段交指型腔体滤波器 Download PDF

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吴瑞南
张德祥
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Abstract

本发明公开了一种Ku波段交指型腔体滤波器，在现有交指型腔体滤波器的谐振腔内加入两根吸收谐振杆，所述吸收谐振杆包括第一端和第二端，第一端连接于传统交指型腔体滤波器的短路面，第二端悬置开路，两根吸收谐振杆分别置于谐振腔内的两根端口谐振杆外侧，且呈交指型排布。本发明通过添加吸收谐振杆来实现为切比雪夫响应插入带外传输零点，提高频率选择性能，还通过吸收谐振杆对应的调谐螺钉，实现传输零点的可调谐性，相比传统交指型腔体滤波器，通过减少通路阶数与相对带宽，实现带内通路损耗与插损性能的优化。

Description

一种Ku波段交指型腔体滤波器
技术领域
本发明属于通信技术，具体涉及一种Ku波段交指型腔体滤波器。
背景技术
现代通信中，由于频带需求紧张、通信带宽拥挤、干扰杂散严重，滤波器成为现代通信系统中用途极为广泛的一种微波元件。滤波器即对电磁波进行过滤的期间，它可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。随着现代通讯技术和电子对抗的日益发展，无限通信频率资源越来越紧张，分配到各类通信系统频率间隔越来越密集。
现有交指型腔体滤波器具有结构紧凑、可靠性高、工艺难度低、阻带抑制高、矩形系数大，寄生通带在3ω0左右等优点，广泛应用于接发机前端。但交指型腔体滤波器的结构简单，因此无法使用传统的交叉耦合方法引入传输零点，实现带外点频抑制，进一步提升滤波性能。
陈丽艳, 刘甫坤, 单家方在《交指型腔体滤波器设计》（核电子学与探测技术,2011, 31(6):627-629）一文中公开了一种交指型腔体滤波器，采用准确设计理论设计了一种中心频率为2.45GHz、带宽为0.254GHz的交指型腔体滤波器，在HFSS内建模仿真，达到了设计指标的要求。考虑到实际加工的误差，添加了调谐结构。该结构拥有现有交指型腔体滤波器的优点，但其简单且紧凑的结构导致无法使用传统的交叉耦合方法引入传输零点，实现带外点频抑制，进一步提升滤波性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Ku波段交指型腔体滤波器，解决了现有交指型滤波器无法插入传输零点、设计灵活性较差的缺点。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种交指型腔体滤波器，在现有交指型腔体滤波器的谐振腔内加入两根吸收谐振杆，所述吸收谐振杆包括第一端和第二端，第一端连接于传统交指型腔体滤波器的短路面，第二端悬置开路，两根吸收谐振杆分别置于谐振腔内的两根端口谐振杆外侧，且呈交指型排布。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
通过添加吸收谐振杆来实现为切比雪夫响应插入带外传输零点，提高频率选择性能，还通过吸收谐振杆对应的调谐螺钉，实现传输零点的可调谐性，相比传统交指型腔体滤波器，通过减少通路阶数与相对带宽，实现带内通路损耗与插损性能的优化。
附图说明
图1是依照本发明专利实例构成的一种交指型腔体滤波器的结构示意图。
图2是依照本发明专利实例构成的一种交指型腔体滤波器的正视图。
图3是依照本发明专利实例构成的一种交指型腔体滤波器的上视图。
图4是依照本发明专利实例构成的一种交指型腔体滤波器腔体的结构示意图。
图5是依照本发明专利实例构成的一种交指型腔体滤波器腔体的左视图。
图6是依照本发明专利实例构成的一种交指型腔体滤波器的仿真S21与S11曲线与实物测试S21与S11曲线图。
图中：1-滤波器腔体、2-滤波器上盖板、3-滤波器下盖板、4-SMP接头固定螺纹孔、5-调谐螺钉、6-SMP绝缘子、7-SMA绝缘子、8-SMA接头固定螺纹孔、9-通路谐振杆、10-端口谐振杆、11-吸收谐振杆
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本发明专利的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本发明专利，并能够实施本发明专利。在不违背本发明专利原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
结合图1、图2、图3、图4与图5，一种交指型腔体滤波器，在现有交指型腔体滤波器的谐振腔内加入两根吸收谐振杆11，现有交指型腔体滤波器包括滤波器腔体1、滤波器上盖板2、滤波器下盖板3、SMP绝缘子6、SMA绝缘子7、两根吸收谐振杆11和若干调谐螺钉5，滤波器腔体1包括谐振腔壳体、两根端口谐振杆10和四根通路谐振杆9，滤波器上盖板2和滤波器下盖板3通过M1.6沉头螺丝固定连接谐振腔壳体的顶面和底面，调谐螺钉5通过滤波器上盖板2上的螺纹孔嵌入谐振腔壳体内，谐振腔壳体外侧壁上开有两个安装孔，SMP绝缘子6与SMA绝缘子7通过导电胶与谐振腔壳体的安装孔电连接，谐振腔壳体上设有SMP接头固定螺纹孔4与SMA接头固定螺纹孔8，便于外部SMP接头与SMA接头与滤波器腔体1固连，进而电连接SMP绝缘子6与SMA绝缘子7。
两根端口谐振杆10、四根通路谐振杆9和两根吸收谐振杆11均位于谐振腔壳体内，上述各杆均包括第一端和第二端，第一端连接所述谐振腔短路面，第二端悬置开路，所述各杆按交指型排布，四根通路谐振杆排布于两根端口谐振杆10之间，两根吸收谐振杆11分别置于两根端口谐振杆10的外侧。
谐振腔的高度与宽度略小于谐振频率的四分之一波长，所述谐振腔内为空气介质。
所述交指型腔体滤波器需进行表面镀银处理，镀银厚度≥8um。
所述SMP绝缘子6的型号为SMP(M)JD 2.5-0.2，所述SMA绝缘子7的型号为2503A-0.38(12.6-3.5) 。
在进一步优选的实施例中，连接矢量网络分析仪，调整调谐螺钉5嵌入深度，可以得到所需要的滤波响应曲线，最后使用调谐螺母与螺丝胶固定调谐螺钉5。
所述交指型腔体滤波器的频率响应曲线如图6所示，所述吸收谐振杆11在通带两边插入了两个传输零点，在特定抑制频点提供大幅度抑制（≥45dBc），提高了频率选择特性。并且所述交指型腔体滤波器的插入损耗小于0.8dB，相较于现有交指型腔体滤波器1dB的插入损耗，其通路损耗显著缩小。
尽管在上文中参考特定的实施例对本发明专利进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本发明专利公开的原理和范围内，可以针对本发明专利公开的配置和细节做出许多修改。本发明专利的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。

Claims (3)

1.一种Ku波段交指型腔体滤波器，其特征在于：在现有交指型腔体滤波器的谐振腔内加入两根吸收谐振杆（11），所述吸收谐振杆（11）包括第一端和第二端，第一端连接于传统交指型腔体滤波器的短路面，第二端悬置开路，两根吸收谐振杆（11）分别置于谐振腔内的两根端口谐振杆（10）外侧，且呈交指型排布。
2.根据权利要求1所述的Ku波段交指型腔体滤波器，其特征在于：上述谐振腔的高度与宽度小于谐振频率的四分之一波长，所述谐振腔内的介质为空气。
3.根据权利要求1所述的Ku波段交指型腔体滤波器，其特征在于：所述交指型腔体滤波器进行表面镀银处理，镀银厚度≥8um。
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