CN112838342A - 一种新型波导带通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型波导带通滤波器，包括上腔体和下腔体，上腔体与下腔体配合安装后形成滤波器本体，滤波器本体两端均设置有内腔，两端的内腔之间的空腔为谐振腔，两端的内腔均与谐振腔连接，谐振腔内设置有若干耦合窗，若干耦合窗相互间隔设置且留有间距，相邻的耦合窗之间的间距部分设置有电容加载脊，位于谐振腔两端的两个耦合窗分别与两端的内腔连通。本发明解决了目前由于高次寄生谐振模式的存在，使得标准形式的波导带通滤波器的第二通带跟主模工作通带很近，位于主模通带频率的1.5倍频率左右，这也导致标准波导带通滤波器的高端阻带性能较差，低于通带低频端的阻带抑制，当滤波器通带带宽较宽时这种差距更加明显的问题。
Description
技术领域
本发明涉及滤波器领域，更具体地涉及一种新型波导带通滤波器。
背景技术
滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。换句话说，凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器。滤波器，是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号。
常规波导带通滤波器由谐振腔和耦合窗组成，其中的波导谐振腔工作的波导模式为TE10模；于此同时，该谐振腔亦可同时存在很多种其它高次谐振模式，其中谐振频率最低、最接近主模(TE10模)频率的有TE01、TE20等高次寄生谐振模式，并且这些高次寄生谐振模式频率最低的仅接近主模频率的1.5～2倍。由于这些高次寄生谐振模式的存在，使得标准形式的波导带通滤波器的第二通带跟主模工作通带很近，位于主模通带频率的1.5倍频率左右，这也导致标准波导带通滤波器的高端阻带性能较差，低于通带低频端的阻带抑制，当滤波器通带带宽较宽时这种差距更加明显。
发明内容
本发明提供了一种新型波导带通滤波器，以解决目前由于高次寄生谐振模式的存在，使得标准形式的波导带通滤波器的第二通带跟主模工作通带很近，位于主模通带频率的1.5倍频率左右，这也导致标准波导带通滤波器的高端阻带性能较差，低于通带低频端的阻带抑制，当滤波器通带带宽较宽时这种差距更加明显的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种新型波导带通滤波器，包括上腔体和下腔体，上腔体与下腔体配合安装后形成滤波器本体，滤波器本体两端均设置有内腔，两端的内腔之间的空腔为谐振腔，两端的内腔均与谐振腔连接，谐振腔内设置有若干耦合窗，若干耦合窗相互间隔设置且留有间距，相邻的耦合窗之间的间距部分设置有电容加载脊，即若干耦合窗以电容加载脊为间隔相互间隔设置，位于谐振腔两端的两个耦合窗分别与两端的内腔连通。
进一步地，电容加载脊在谐振腔内横向设置。
进一步地，滤波器本体在内腔向外一侧设置有法兰。
进一步地，滤波器本体在谐振腔向外一侧设置焊锡槽。
进一步地，焊锡槽沿谐振腔边缘分布。
进一步地，滤波器本体表面设置镀镍银层。
进一步地，镀镍银层表面涂覆有褐绿色油漆。
进一步地，滤波器本体的外部棱边设置有倒角。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过在波导谐振腔内增加横向的电容加载脊，相比于标准波导谐振腔，在主模谐振频率不变的前提下，可以有效提高该谐振腔的第二、第三及更高次本征谐振频率，客观上将该波导带通滤波器的寄生通带推至更高频率段，有效改善波导通带滤波器的高频端阻带抑制性能。通过合理地设计横向电容加载脊的尺寸，可以人为地改变标准波导带通滤波器的带外抑制低端高、高端差的特点，甚至达到高端抑制高与低端抑制的状态，极大地提高了波导带通滤波器的频率选择响应范围。另外，相对于同样频率的波导滤波器，因为电容加载脊的存在，可以有效地缩短波导滤波器的长度，一般情况下，采用了电容加载脊的波导滤波器长度可以达到未设置电容加载脊的标准波导滤波器长度的70％～60％，有效减小了滤波器尺寸，降低了器件重量。
附图说明
图1为本发明的一种新型波导带通滤波器的外部结构的示意图。
图2为本发明的一种新型波导带通滤波器的内部结构的示意图。
附图标记：1为滤波器本体，2为上腔体，3为下腔体，4为内腔，5为谐振腔，6为耦合窗，7为电容加载脊，8为法兰，9为焊锡槽。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
请参阅图1至图2，图中所示者为本发明所选用的实施例结构，此仅供说明之用，在专利申请上并不受此种结构的限制。
实施例一
如图1和图2所示，一种新型波导带通滤波器，包括上腔体2和下腔体3，上腔体2与下腔体3配合安装后形成滤波器本体1，滤波器本体1两端均设置有内腔4，两端的内腔4之间的空腔为谐振腔5，两端的内腔4均与谐振腔5连接，谐振腔5内设置有若干耦合窗6，若干耦合窗6相互间隔设置且留有间距，相邻的耦合窗6之间的间距部分设置有电容加载脊7，即若干耦合窗6以电容加载脊7为间隔相互间隔设置，位于谐振腔5两端的两个耦合窗6分别与两端的内腔4连通。
电容加载脊7在谐振腔5内横向设置。滤波器本体1在内腔4向外一侧设置有法兰8。滤波器本体1在谐振腔5向外一侧设置焊锡槽9。焊锡槽9沿谐振腔5边缘分布。上腔体2与下腔体3通过焊锡槽9焊接连接。
滤波器本体1表面设置镀镍银层。镀镍银层表面涂覆有褐绿色油漆。滤波器本体1的外部棱边设置有倒角。
实施例二
实施例二为实施例一的进一步优化。
电容加载脊7设置有R为0.3mm的圆角。
焊锡槽9的宽度为1.2mm，深度为1mm。
工作原理如下：
常规波导带通滤波器由谐振腔5和耦合窗6组成，其中，波导谐振腔工作的波导模式为TE10模，同时，该谐振腔5亦可同时存在很多种其它高次谐振模式，其中谐振频率最低、最接近主模(TE10模)频率的有TE01、TE20等高次寄生谐振模式，并且这些高次寄生谐振模式频率最低的仅接近主模频率的1.5～2倍。由于这些高次寄生谐振模式的存在，使得标准形式的波导带通滤波器的第二通带跟主模工作通带很近，位于主模通带频率的1.5倍频率左右，这也导致标准波导带通滤波器的高端阻带性能较差，低于通带低频端的阻带抑制，当滤波器通带带宽较宽时这种差距更加明显。本专利的电容加载脊7，即用于改善、纠正波导低通滤波器高频端阻带抑制差的这一固有特征。
在波导谐振腔内增加横向的电容加载脊7，相比于标准波导谐振腔，在主模谐振频率不变的前提下，可以有效提高该谐振腔5的第二、第三及更高次本征谐振频率，客观上将该波导带通滤波器的寄生通带推至更高频率段，有效改善波导带通滤波器的高频端阻带抑制性能。通过合理地设计横向电容加载脊7的尺寸，可以人为地改变标准波导带通滤波器的带外抑制低端高、高端差的特点，甚至达到高端抑制高与低端抑制的状态，极大地提高了波导带通滤波器的频率选择响应范围。另外，相对于同样频率的波导滤波器，因为电容加载脊7的存在，可以有效地缩短波导滤波器的长度，一般情况下，采用了电容加载脊7的波导滤波器长度可以达到未设置电容加载脊7的标准波导滤波器长度的60％～70％，有效减小了滤波器尺寸，降低了器件重量。
以上所述实施例是用以说明本发明，并非用以限制本发明，所以举例数值的变更或等效元件的置换仍应隶属本发明的范畴。
由以上详细说明，可使本领域普通技术人员明了本发明的确可达成前述目的，实已符合专利法的规定。
Claims (8)
1.一种新型波导带通滤波器，其特征在于，包括上腔体和下腔体，上腔体与下腔体配合安装后形成滤波器本体，滤波器本体两端均设置有内腔，两端的内腔之间的空腔为谐振腔，两端的内腔均与谐振腔连接，谐振腔内设置有若干耦合窗，若干耦合窗相互间隔设置且留有间距，相邻的耦合窗之间的间距部分设置有电容加载脊，即若干耦合窗以电容加载脊为间隔相互间隔设置，位于谐振腔两端的两个耦合窗分别与两端的内腔连通。
2.如权利要求1所述的一种新型波导带通滤波器，其特征在于，电容加载脊在谐振腔内横向设置。
3.如权利要求1所述的一种新型波导带通滤波器，其特征在于，滤波器本体在内腔向外一侧设置有法兰。
4.如权利要求1所述的一种新型波导带通滤波器，其特征在于，滤波器本体在谐振腔向外一侧设置焊锡槽。
5.如权利要求4所述的一种新型波导带通滤波器，其特征在于，焊锡槽沿谐振腔边缘分布。
6.如权利要求1所述的一种新型波导带通滤波器，其特征在于，滤波器本体表面设置镀镍银层。
7.如权利要求6所述的一种新型波导带通滤波器，其特征在于，镀镍银层表面涂覆有褐绿色油漆。
8.如权利要求1所述的一种新型波导带通滤波器，其特征在于，滤波器本体的外部棱边设置有倒角。
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