CN117766962A - 一种紧凑型宽带波导滤波器 - Google Patents
一种紧凑型宽带波导滤波器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117766962A CN117766962A CN202311832204.7A CN202311832204A CN117766962A CN 117766962 A CN117766962 A CN 117766962A CN 202311832204 A CN202311832204 A CN 202311832204A CN 117766962 A CN117766962 A CN 117766962A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveguide
- impedance transformation
- area
- transformation area
- broadband
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
本发明涉及无线通信技术领域，旨在解决现有技术中宽带波导滤波器加工难度大的问题，提供一种紧凑型宽带波导滤波器，包括左右两个波导单元，所述波导单元上开设有腔体，两个所述波导单元拼合形成波导，所述腔体的开口位于波导窄边，两个所述波导单元上的腔体开口相对且互相扣合；所述波导包括从左至右依次设置的第一阻抗变换区、低通滤波区以及第二阻抗变换区；所述波导的第一阻抗变换区宽边逐渐收窄，所述波导的第二阻抗变换区宽边逐渐加宽，所述波导的低通滤波区设置有多级波纹结构，所述波纹结构形成于所述波导的宽边上；本发明的波导滤波器可以实现宽带的滤波功能，适用于大范围的频率范围；且具有结构简单、加工方便、结构紧凑的优点。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体而言，涉及一种紧凑型宽带波导滤波器。
背景技术
波导滤波器是一种利用波导结构实现信号滤波的器件。波导是一种用于传输电磁波的导波结构，由金属壳体构成，内部是空气或其他介质。波导滤波器利用波导的特性，通过设计合适的波导结构来选择性地传输或屏蔽特定频率范围的信号。
波导滤波器的工作原理是基于波导的截止频率特性。波导结构的尺寸和形状决定了它能够传输的最低频率，称为截止频率。当输入信号的频率低于截止频率时，波导结构会对信号进行衰减，实现滤波的效果。
波导滤波器主要应用于微波和毫米波频段的通信、雷达、卫星通信等领域，用于滤除或选择特定频率范围的信号。
常规宽带波导滤波器加工难度过大，实现起来较为困难。
发明内容
本发明旨在提供一种紧凑型宽带波导滤波器，以解决现有技术中宽带波导滤波器加工难度大的问题。
本发明是采用以下的技术方案实现的：
本发明提供一种紧凑型宽带波导滤波器，包括左右两个波导单元，所述波导单元上开设有腔体，两个所述波导单元拼合形成波导，所述腔体的开口位于波导窄边，两个所述波导单元上的腔体开口相对且互相扣合；
所述波导包括从左至右依次设置的第一阻抗变换区、低通滤波区以及第二阻抗变换区；
所述波导的第一阻抗变换区宽边逐渐收窄，所述波导的第二阻抗变换区宽边逐渐加宽，所述波导的低通滤波区设置有多级波纹结构，所述波纹结构形成于所述波导的宽边上。
所述宽带波导滤波器主要用于军民用微波通信、卫星通信、雷达设备、航空航天等电子设备中，用于宽频带信道滤除杂波，以实现所需微波信号正常传输并抑制带外杂波信号。
本发明通过设置两个在波导窄边开设腔体的波导单元，然后将二者拼合形成完整波导，便于加工，可以采用铣加工的方式从波导窄边掏出腔体，以利于达到高精度的尺寸，因此，本发明具有加工方便、结构紧凑的优点。
并且，所述波导的第一阻抗变换区的宽边逐渐收窄，形成了对低频信号抑制的高通滤波器，所述波导的宽边上的多级波纹结构，形成了对高频信号抑制的低通滤波器，采用上述结构，形成了一个带通滤波器。本发明调整所述波导的第一阻抗变换区的宽边尺寸就能选择所述带通滤波器的低频截止点，调整所述波导的低通滤波区的波纹结构尺寸就能决定所述带通滤波器的高频边点，从而达到宽带波导滤波器的目标。
作为优选的技术方案：
所述波导的一端为波导输入端口，另一端为波导输出端口。
作为优选的技术方案：
所述波导的两端与标准波导口相适配。
作为优选的技术方案：
所述第一阻抗变换区和所述第二阻抗变换区的外端尺寸与所述标准波导口的尺寸相适配。
作为优选的技术方案：
所述波导采用金属结构。
作为优选的技术方案：
所述波导采用铜件或铝件，其表面镀银。
作为优选的技术方案：
所述波导为对称结构。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明所述的波导滤波器可以实现宽带的滤波功能，适用于大范围的频率范围；且具有结构简单、加工方便、结构紧凑的优点。
附图说明
图1为本发明所述的紧凑型宽带波导滤波器的结构示意图。
图2为本发明所述的波导单元的结构示意图。
图3为本实施例所提供的一种紧凑型宽带波导滤波器回波损耗的示意图。
图标：1-波导输入端口，2-第一阻抗变换区，3-低通滤波区，4-第二阻抗变换区，5-波导输出端口，6-腔体。
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做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。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提出一种紧凑型宽带波导滤波器，包括左右两个波导单元，所述波导单元上开设有腔体6，两个所述波导单元拼合形成波导，两个所述波导单元之间通过螺钉连接。
所述腔体6的开口位于波导窄边，采用铣加工的方式从波导窄边掏出腔体6，以利于达到高精度的尺寸。两个所述波导单元上的腔体6的开口相对设置，通过螺钉将左右两个所述波导单元轻轻拉上扣合即可。本发明从所述波导的宽边剖分，不会形成电磁泄漏。
所述波导的一端为波导输入端口1，另一端为波导输出端口5。
所述波导包括从左至右依次设置的第一阻抗变换区2、低通滤波区3以及第二阻抗变换区4。所述波导的第一阻抗变换区2宽边逐渐线性收窄，所述波导的第二阻抗变换区4宽边逐渐线性加宽，所述波导的低通滤波区3设置有多级波纹结构，所述波纹结构形成于所述波导的宽边上。
所述波导的两端与标准波导口相适配，即所述第一阻抗变换区2和所述第二阻抗变换区4的外端尺寸与标准波导口的尺寸相适配。
由于波导截止波长的公式为λc＝2*a，其中，a为波导宽边尺寸，通过调整波导宽边尺寸a就可以限制相应低频信号通过，因此，所述第一阻抗变换区2的宽边逐渐收窄，形成了对低频信号抑制的高通滤波器。
在所述波导的宽边上设置多级波纹结构可以抑制高频谐波信号，而保证有用信号正常通过，形成了对高频信号抑制的低通滤波器。
因此，采用上述结构，形成了一个带通滤波器。
本发明调整所述波导的第一阻抗变换区2的宽边尺寸a就能选择所述带通滤波器的低频截止点，调整所述波导的低通滤波区3的波纹结构尺寸就能决定所述带通滤波器的高频边点，从而达到宽带波导滤波器的目标。
在本实施例中，所述波导的材料采用铜件或铝件，并在其表面镀银，以降低损耗，能够保持较好的信号传输质量；采用金属结构，具有较高的功率处理能力，适用于高功率信号的滤波需求；能够有效地屏蔽外部干扰信号，提高系统的抗干扰性能。
本发明所述的波导滤波器可以实现宽带的滤波功能，适用于大范围的频率范围；且具有加工方便、结构紧凑的优点。
采用上述方案，实际制作了一款紧凑型宽带波导滤波器，指标要求如下：
1、工作频率：16.5GHz～22GHz；
2、回波损耗：优于15dB；
3、带外抑制：≥60dB@10GHz～15GHz；
≥55dB@25GHz～30GHz；
如图3所示，这款波导滤波器在16.5～22GHz的频率范围内回波损耗达到了18dB，完全满足科研生产要求，且具有结构简单，尺寸短小，重量轻，可加工性良好等诸多技术优点。
图3的横坐标为频率，单位为GHz，纵坐标为回波损耗，单位为dB，图中两条曲线分别为：S11和S21。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种紧凑型宽带波导滤波器，其特征在于：
包括左右两个波导单元，所述波导单元上开设有腔体，两个所述波导单元拼合形成波导，所述腔体的开口位于波导窄边，两个所述波导单元上的腔体开口相对且互相扣合；
所述波导包括从左至右依次设置的第一阻抗变换区、低通滤波区以及第二阻抗变换区；
所述波导的第一阻抗变换区宽边逐渐收窄，所述波导的第二阻抗变换区宽边逐渐加宽，所述波导的低通滤波区设置有多级波纹结构，所述波纹结构形成于所述波导的宽边上。
2.根据权利要求1所述的紧凑型宽带波导滤波器，其特征在于：
所述波导的一端为波导输入端口，另一端为波导输出端口。
3.根据权利要求1所述的紧凑型宽带波导滤波器，其特征在于：
所述波导的两端与标准波导口相适配。
4.根据权利要求3所述的紧凑型宽带波导滤波器，其特征在于：
所述第一阻抗变换区和所述第二阻抗变换区的外端尺寸与所述标准波导口的尺寸相适配。
5.根据权利要求1所述的紧凑型宽带波导滤波器，其特征在于：
所述波导采用金属结构。
6.根据权利要求5所述的紧凑型宽带波导滤波器，其特征在于：
所述波导采用铜件或铝件，其表面镀银。
7.根据权利要求1所述的紧凑型宽带波导滤波器，其特征在于：
所述波导为对称结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311832204.7A CN117766962A (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 一种紧凑型宽带波导滤波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311832204.7A CN117766962A (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 一种紧凑型宽带波导滤波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117766962A true CN117766962A (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=90310452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311832204.7A Pending CN117766962A (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 一种紧凑型宽带波导滤波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117766962A (zh) |
-
2023
- 2023-12-28 CN CN202311832204.7A patent/CN117766962A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103633400B (zh) | 一种基于电磁混合耦合的微带双工器 | |
| CN111883889B (zh) | 基于人工表面等离激元和介质集成悬置线的带通滤波器 | |
| CN112928409A (zh) | 具有宽阻带和高选择性的微带带通滤波器 | |
| CN112054272A (zh) | 一种用于q波段收发前端的siw滤波器 | |
| CN200956399Y (zh) | 基片集成波导准感性窗滤波器 | |
| CN103474729A (zh) | 多频带阻滤波器 | |
| CN111293390B (zh) | 一种uir加载的三阶双通带基片集成波导滤波器 | |
| CN109638398A (zh) | 具有宽阻带和高选择性的紧凑型带通滤波器 | |
| CN116646700A (zh) | 一种w波段超宽带波导滤波器 | |
| CN104134836A (zh) | 一种基于四分之一波长短路馈线的平面双工器 | |
| CN109301411B (zh) | 一种基于超材料技术的多频段波导滤波器 | |
| CN114566775B (zh) | 一种应用于卫星通讯的高阻带抑制微带带阻滤波器 | |
| CN117766962A (zh) | 一种紧凑型宽带波导滤波器 | |
| CN104009271B (zh) | 一种基于级联四个谐振器的平面带通滤波器 | |
| CN115911796A (zh) | 一种基于基片集成波导的毫米波滤波功分器 | |
| CN211238454U (zh) | 一种uir加载的三阶双通带基片集成波导滤波器 | |
| CN212323182U (zh) | 一种用于q波段收发前端的siw滤波器 | |
| CN107768788B (zh) | 基于椭圆形微带结构的双工器 | |
| CN115084810B (zh) | 小型化高频高阶模谐波抑制波导滤波器 | |
| CN112688041A (zh) | 多通路交叉耦合毫米波滤波器 | |
| CN200959358Y (zh) | 基片集成波导平衡滤波器 | |
| CN115020952B (zh) | 一种小型化平面匹配负载 | |
| CN203871449U (zh) | 一种基于级联四个谐振器的平面带通滤波器 | |
| CN114267928B (zh) | 一种w波段波导带通滤波器 | |
| CN116315538B (zh) | 一种介质型人工表面等离激元带通滤波器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |