CN110729536B - 一种同轴腔体双通带滤波器 - Google Patents

一种同轴腔体双通带滤波器 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种同轴腔体双通带滤波器，包括一封闭式的滤波腔、若干个通带谐振器、若干个零点谐振器和加载板，其中，零点谐振器设置于加载板上，加载板和通带谐振器均设置于滤波腔内，加载板上的零点谐振器与通带谐振器位置对应设置，且位置对应的通带谐振器和零点谐振器之间形成电耦合连接。本发明可以降低滤波器的加工和组装成本，且减小滤波器的体积。

Description

一种同轴腔体双通带滤波器
技术领域
本发明涉及一种双通带滤波器，尤其是涉及一种同轴腔体双通带滤波器。
背景技术
射频双通带滤波器是射频系统中不可缺少的关键器件，它能有效地滤除无线系统中的干扰信号，降低各个信道之间的干扰，保证各个频段的正常通信。
近年来，基于频率变换设计双通带滤波器的方法逐渐成为研究热点。采用这种方法设计的双通带滤波器主要由若干通带谐振器和零点谐振器构成，通带谐振器之间通过电耦合或磁耦合结构相连，构成滤波器的通带。零点谐振器通过电耦合或磁耦合结构与对应的通带谐振器单独相连，各个零点谐振器之间不存在耦合结构。
如现有中国专利申请号为：200620172678.9的申请中公开了一种不对称双通带腔体滤波器，及现有中国专利申请号为：200620172678.9的申请中公开了一种SIR同轴腔体双通带滤波器，均是采用频率变换的方法设计的双通带滤波器。
但是上述两件专利中均存在以下缺陷：1、零点谐振器与通带谐振器均采用同轴腔实现，这使得滤波器整体结构不够紧凑，体积大；2、零点谐振器与通带谐振器之间均通过磁耦合结构相连，这种结构浪费空间，进一步增大了滤波器体积；3、零点谐振器需要单独加工和装配，导致滤波器整体的加工成本提高，装配调试难度大。
因此需要提供一种新型双通带滤波器，以解决上述双通带滤波器存在的结构不紧凑、体积大、加工成本高、装配调试难度大等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑且降低装配调试难度的同轴腔体双通带滤波器。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种同轴腔体双通带滤波器，包括一腔体和一加载板，所述腔体内一体成型有若干个线性排布的通带谐振器，相邻的所述通带谐振器之间耦合连接；所述加载板固定于腔体内且位于通带谐振器的上方，且所述加载板上形成有若干个与腔体内的通带谐振器位置相对应的零点谐振器；上下位置对应的所述通带谐振器和零点谐振器之间形成电耦合连接。
优选地，每个所述通带谐振器和零点谐振器均具有相对的一开路端和一短路端，所述零点谐振器的短路端靠近与其对应的通带谐振器的开路端设置。
优选地，所述通带谐振器的一端与腔体内壁一体成型，形成其所述短路端，另一端与腔体内壁不接触，形成其所述开路端；所述零点谐振器的一端与加载板一体成型，形成其所述短路端，另一端与加载板不接触，形成其所述开路端。
优选地，所述加载板和通带谐振器之间存在间隔距离，所述间隔距离越大，所述通带谐振器和零点谐振器之间的电耦合强度越弱；反之越强。
优选地，所述零点谐振器之间通过金属隔离带隔离开来。
优选地，每个所述零点谐振器为形成于加载板上的一段金属带线。
优选地，所述加载板通过紧固螺钉固定于腔体内，或焊接固定于腔体内。
优选地，所述滤波器还包括金属调螺，所述金属调螺从腔体侧面伸入到通带谐振器的谐振腔内，每个通带谐振器对应一个金属调螺。
优选地，所述滤波器还包括输入端口和输出端口，所述输入端口和输出端口分别设置于腔体相对的两外侧面上。
优选地，所述滤波器还包括分别盖合固定于腔体上、下端面上的上盖板和下盖板。
本发明的有益效果是：
1、通过一块加载板将若干个零点谐振器制作成一个整体，可以大幅降低滤波器整体的加工时间，简化工序，节约成本，且降低滤波器整体的装配调试难度。
2、零点谐振器与通带谐振器之间均通过电耦合结构相连，可以使两者之间的距离大幅降低，实现滤波器结构简单可靠。
3、将加载板直接装配在通带谐振器中，使得滤波器结构更加紧凑，大幅降低滤波器体积。
附图说明
图1是本发明的爆炸结构示意图；
图2是本发明安装谐振器后的腔体的剖视结构示意图；
图3是本发明腔体的俯视结构示意图；
图4是本发明加载板螺钉固定于腔体中的结构示意图；
图5是本发明另一替换方案加载板焊接固定于腔体中的结构示意图；
图6是本发明双通带滤波器的频率响应曲线示意图。
附图标记：
1、通带谐振器，2、零点谐振器，3、加载板，4、腔体，5、上盖板，6、下盖板，7、紧固螺钉，8、输入端口，9、输出端口，10、金属调螺，11、谐振腔，12、金属隔离带，13、安装凸台，14、第二安装孔。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，本发明所揭示的一种同轴腔体双通带滤波器，其整体结构均置于一封闭的金属腔体内，所述滤波器包括一封闭式的滤波腔、若干个通带谐振器1、若干个零点谐振器2和加载板3，其中，零点谐振器2设置于加载板3上，加载板3和通带谐振器1均设置于滤波腔内，加载板3上的零点谐振器2与通带谐振器1位置对应设置，且位置对应的通带谐振器1和零点谐振器2之间形成电耦合连接，该结构可以降低滤波器的加工和组装成本，且减小滤波器的体积。
具体地，本实施例中，如图1所示，滤波腔包括一腔体4、上盖板5和下盖板6，其中，上盖板5和下盖板6分别盖合固定于腔体4的上、下端面上，使滤波腔整体形成一密闭腔。实施时，上盖板5和下盖板6可通过紧固螺钉7与腔体4相应的端面固定，这里的滤波腔可为金属腔。
如图1～5所示，腔体4相对的两外侧面上还各设置一个供信号接入的信号端口8、9。本实施例中，在腔体4的左、右两相对的侧面上分别设置一输入端口8和一输出端口9，这两端口8、9均与腔体4内相连通，即信号从输入端口8输入后进入腔体4滤波，滤波后的信号再经输出端口8输出，完成滤波。
结合图1和图3所示，通带谐振器1直接加工于腔体4中，与腔体4一体成型，形成一个整体，且与腔体4共同作用形成滤波器的通带。具体地，本实施例中，通带谐振器1在腔体中的方向与上述两信号端口8、9所在的方向相垂直，也就是说，本实施例中，单个通带谐振器1纵向设置于腔体4中，且多个通带谐振器1在腔体4中横向(即与单个通带谐振器1所在方向相垂直的方向)线性排布。
每个通带谐振器1的一端(本实施例中为通带谐振器1的底端)与腔体内壁(本实施例中，这里的腔体内壁即腔体的前侧内壁)一体成型，形成其短路端；另一端(本实施例中为通带谐振器1的顶端)与腔体内壁不接触(即有一定的间隔)，形成其开路端。其中，在该通带谐振器1中，其开路端是电场最强的区域，短路端是磁场最强的区域。
另外，如图3所示，相邻两个通带谐振器1之间耦合连接，它们之间可以电耦合连接、可以磁耦合连接，或者电磁混合耦合连接。
优选地，如图2所示，本发明双通带滤波器还包括若干个金属调螺10，金属调螺10伸入到通带谐振器1内，对其谐振频率进行调节。具体地，本实施例中，每个通带谐振器1内形成一谐振腔11，金属调螺10穿过腔体外侧面伸入到谐振腔11内，每个金属调螺10对应一个通带谐振器1。
结合图1、2、4、5所示，若干个零点谐振器2一体成型于加载板3上，加工形成一整体。加载板3固定于腔体4内且位于通带谐振器1的上方，且在加载板3安装到腔体4内后，其上的零点谐振器2的位置与腔体4内通带谐振器1的位置对应。具体地，本实施例中，零点谐振器2在加载板3上也是沿横向线性排布，且每个零点谐振器2与位于其下方的通带谐振器1上、下位置对应。
同样的，每个零点谐振器2的一端(本实施例中为零点谐振器2的底端)与加载板3一体成型，形成其短路端；另一端(本实施例中为零点谐振器2的顶端)与加载板3不接触(即有一定的间隔)，形成其开路端。其中，在零点谐振器2中，其开路端同样是电场最强的区域，短路端是磁场最强的区域。
加载板3的安装是具有方向性的，本实施例中，将零点谐振器2的短路端(即磁场最强的地方)靠近与其对应的通带谐振器1的开路端(即电场最强的地方)设置，使两者之间产生电耦合；反之，零点谐振器2的开路端(即电场最强的地方)则靠近与其对应的通带谐振器1的短路端(即磁场最强的地方)设置。需要说明的是，电耦合只存在于两个位置对应的通带谐振器1与零点谐振器2之间，两个位置非对应的通带谐振器1与零点谐振器2之间不存在电耦合。
另外，相邻的两个零点谐振器2之间不存在能量耦合，结合图1、2、4、5所示，本实施例中，相邻的两个零点谐振器2之间是通过金属隔离带12间隔开来的。且，本实施例中的零点谐振器2的主体是一段金属带线，带线的总长度决定零点谐振器2的谐振频率。
安装时，结合图4和图5所示，加载板3可以通过螺钉紧固的结构固定于腔体4中，也可以通过焊接固定的结构固定于腔体4中。具体地，如图4所示，通过螺钉紧固结构固定时，加载板3的外边缘设置有第一安装孔(图未示)，腔体4位于通带谐振器1上方的内壁设置有安装凸台13，安装凸台13上设置有与加载板3上的第一安装孔13位置相对应的第二安装孔14，可以通过紧固螺钉7穿过第一安装孔13和第二安装孔14，将加载板3固定在金属腔体4中。如图5所示，通过焊接固定的结构固定时，则可以直接将加载板3与腔体4内壁焊接在一起。
另外，加载板3和通带谐振器1之间存在一定的间隔距离，其中，该间隔距离越大，通带谐振器1和零点谐振器2之间的电耦合强度越弱；反之，则越强。
本发明实施例的双通带滤波器的频率响应曲线如图6所示，两个通带谐振器1之间的传输零点均由加载板3上的零点谐振器2实现。
另外，本发明的通带谐振器1和零点谐振器2的形状不限于附图中所示的，可以根据实际需要进行相应改变。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，包括一腔体和一加载板，所述腔体内一体成型有若干个线性排布的通带谐振器，相邻的所述通带谐振器之间耦合连接；所述加载板固定于腔体内且位于通带谐振器的上方，且所述加载板上形成有若干个与腔体内的通带谐振器位置相对应的零点谐振器；上下位置对应的所述通带谐振器和零点谐振器之间形成电耦合连接。
2.根据权利要求1所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，每个所述通带谐振器和零点谐振器均具有相对的一开路端和一短路端，所述零点谐振器的短路端靠近与其对应的通带谐振器的开路端设置。
3.根据权利要求2所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，所述通带谐振器的一端与腔体内壁一体成型，形成其所述短路端，另一端与腔体内壁不接触，形成其所述开路端；所述零点谐振器的一端与加载板一体成型，形成其所述短路端，另一端与加载板不接触，形成其所述开路端。
4.根据权利要求1或2所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，所述加载板和通带谐振器之间存在间隔距离，所述间隔距离越大，所述通带谐振器和零点谐振器之间的电耦合强度越弱；反之越强。
5.根据权利要求1或2所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，所述零点谐振器之间通过金属隔离带隔离开来。
6.根据权利要求1所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，每个所述零点谐振器为形成于加载板上的一段金属带线。
7.根据权利要求1所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，所述加载板通过紧固螺钉固定于腔体内，或焊接固定于腔体内。
8.根据权利要求1所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括金属调螺，所述金属调螺从腔体侧面伸入到通带谐振器的谐振腔内，每个通带谐振器对应一个金属调螺。
9.根据权利要求1所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括输入端口和输出端口，所述输入端口和输出端口分别设置于腔体相对的两外侧面上。
10.根据权利要求1所述的同轴腔体双通带滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括分别盖合固定于腔体上、下端面上的上盖板和下盖板。
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