CN201204240Y - 一体化带通滤波器和低通滤波器组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化带通滤波器和低通滤波器组件，由一个带通滤波器和两个低通滤波器连接组成且整体连接组合为一体，所述两个低通滤波器为分别与带通滤波器的输入端口和输出端口对应相接的输入低通滤波器和输出低通滤波器，所述两个低通滤波器与带通滤波器间均通过内部传输线进行匹配连接；所述两个低通滤波器和带通滤波器为同轴滤波器且均为多阶滤波器，所述带通滤波器为类椭圆函数滤波器；所述输入低通滤波器的输入端口为公共输入口，输出低通滤波器的输出端口为公共输出口。本实用新型结构简单、设计电路简单、可靠性高且体积重量小，并实现了滤波器宽组带高谐波抑制的要求。

Description

一体化带通滤波器和低通滤波器组件

技术领域

本实用新型涉及一种滤波器，尤其是涉及一种适用于导航卫星中的一体化带通滤波器和低通滤波器组件。

背景技术

随着卫星技术的发展，有效载荷的频谱资源十分紧张，需要发展高杂波和谐波抑制的高性能滤波器组件，尤其是具有近带高杂波和远带高谐波抑制的一体化滤波器组件，该类滤波组件广泛应用于导航卫星有效载荷中，另外还可以广泛应用于其它卫星有效载荷和地面通信系统中。正由于导航卫星工作在L、S和C波段，因而实际使用中，不仅需要带通滤波器对L波段接收通带以外的杂波提供足够抑制，而且也需使用低通滤波器对S、C波段的谐波提供足够抑制。传统的设计采用的是两种滤波器的分体结构，将同轴带通滤波器和同轴低通滤波器通过隔离器、RF电缆等级联来实现，因而其体积重量庞大，不能满足卫星有效载荷对该部件体积重量的要求，而且滤波器的插入损耗也增加了，同时，增大了系统的噪声。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其结构紧凑、设计电路简单、可靠性高且体积重量小，并实现了滤波器宽组带高谐波抑制的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于：由一个带通滤波器和两个低通滤波器连接组成且整体连接组合为一体，所述两个低通滤波器为分别与带通滤波器的输入端口和输出端口对应相接的输入低通滤波器和输出低通滤波器，所述两个低通滤波器与带通滤波器间均通过内部传输线进行匹配连接；所述两个低通滤波器和带通滤波器为同轴滤波器且均为多阶滤波器，所述带通滤波器为不对称类椭圆函数滤波器；所述输入低通滤波器的输入端口为公共输入口，输出低通滤波器的输出端口为公共输出口。

所述输入低通滤波器和输出低通滤波器的截止频率不同。

所述带通滤波器的输入端口和输出端口均为用于安装SMA接头的SMA孔。

所述输入低通滤波器和输出低通滤波器为糖葫芦式滤波器，输入低通滤波器通过侧壁端口与带通滤波器的输入端口相接，输出低通滤波器通过侧壁端口与带通滤波器的输出端口。

所述带通滤波器为6阶不对称类椭圆函数滤波器，所述低通滤波器为11阶同轴糖葫芦式滤波器。

所述低通滤波器由糖葫芦内导体、套装在内导体外侧的外导体、设置在内导体和外导体间的介质套、介质堵块和固定在外导体左右两端的金属堵板组成，所述介质堵块位于金属堵板和内导体之间。

所述带通滤波器由腔体、设置在腔体上的调谐螺钉、设置在腔体内的交叉耦合杆和六个谐振器圆杆，腔体内设置的六个谐振器间通过中间耦合槽进行耦合，所述交叉耦合杆上设置有交叉耦合支撑介质。

所述传输线一端焊接在内导体上，另一端焊接在谐振器圆杆上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点，1、结构紧凑、设计电路简单、加工制作简便且可靠性高；2、采用一体化的设计新思路，使体积重量大为减少，能满足卫星有效载荷对该部件体积重量的要求，同时使安装在接收机前端的预选滤波器节省了两个连接端口、同轴连接器及两节RF电缆；3、公共耦合设计克服了以往单个低通滤波器内部的寄生耦合，实现了侧壁耦合，具体采用两个截至频率不同的低通滤波器并使用侧壁耦合技术，实现了宽组带谐波抑制要求；4、带通滤波器使用特殊函数响应，即不对称类椭圆函数滤波器响应，达到了低端带外高抑制的要求。总之，本实用新型利用低通滤波器侧壁耦合技术，将两个低通滤波器与带通滤波器集成一体，提供一种新型的宽阻带高谐波抑制滤波器，其实用性强，性能稳定，整机性能良好。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理示意图。

图2为本实用新型的整体结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为带通滤波器的侧视图。

图5为低通滤波器的结构示意图。

1—输入低通滤波器；        2—带通滤波器；        3—输出低通滤波器；

4—传输线；                5—公共输入口；        6—公共输出口；

7—内导体；                8—外导体；            9—介质套；

10—介质堵块；             11—金属堵板；         12—连接端口；

13—腔体；                 14—谐振器圆杆；       15—中间耦合槽；

16—交叉耦合杆；           17—交叉耦合支撑介质； 18—调谐螺钉；

19—支撑介质。

附图标记说明：

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由一个带通滤波器2和两个低通滤波器连接组成且整体连接组合为一体，所述两个低通滤波器为分别与带通滤波器2的输入端口和输出端口对应相接的输入低通滤波器1和输出低通滤波器3。同时，两个低通滤波器与带通滤波器2间均通过内部传输线4进行匹配连接；所述两个低通滤波器和带通滤波器2为同轴滤波器且均为多阶滤波器，也就是说，带通滤波器2、输入低通滤波器1和输出低通滤波器3均具有多阶谐振腔，且三者间通过内部传输线4依次相接。所述输入低通滤波器1的输入端口为公共输入口5，输出低通滤波器3的输出端口为公共输出口6，并且带通滤波器2的输入端口和输出端口均为用于安装SMA接头的SMA孔。

结合图2、图3及图4，带通滤波器2为6阶不对称类椭圆函数滤波器，其由6个50mm的方腔按一定的顺序排列组成，在实际设计过程中将频率低端设计为具有两个衰减极点的陡峭不对称类椭圆函数响应，并同时满足带内的幅频特性要求。所述带通滤波器2由腔体13、设置在腔体13上的调谐螺钉18、设置在腔体13内的交叉耦合杆16和六个谐振器圆杆14组成，腔体13内设置的六个谐振器间通过中间耦合槽15进行耦合，并且交叉耦合杆16上设置有交叉耦合支撑介质17。所述带通滤波器2通过侧壁上的连接端口12(即输入端口和输出端口)分别与输入低通滤波器1和输出低通滤波器3相接；实际操作过程中，通过连接端口12即SMA孔将内部传输线4一端焊接在内导体7上，另一端焊接在谐振器圆杆14上，焊接后再将SMA孔用堵块封住。

如图5所示，输入低通滤波器1和输出低通滤波器3两个低通滤波器为内径为7mm的11阶同轴糖葫芦式滤波器，响应函数为CHEBYSHEV(切比雪夫)滤波器，其中，输入低通滤波器1通过其侧壁端口与带通滤波器2的输入端口相接，而输出低通滤波器3通过其侧壁端口与带通滤波器2的输出端口相接。并且，两个低通滤波器均由糖葫芦内导体7、套装在内导体7外侧的外导体8、设置在内导体7和外导体8间的介质套9、介质堵块10和固定在外导体8左右两端的金属堵板11组成，所述介质堵块10位于金属堵板11和内导体7之间。另外，输入低通滤波器1和输出低通滤波器3的截止频率不同，以形成带外宽阻带高谐波抑制性能。

实际应用过程中，先将上述同轴带通滤波器2装配两个SMA接头并进行调谐，使低端和带内的各参数达到指标要求；其次，分别装入内部传输线4，并在带通滤波器2的输入端口和输出端口处的内部传输线4外侧均装入支撑介质19，分别连接安装输入低通滤波器1和输出低通滤波器3，最终细调使谐波达到指标要求。所述连接端口12即SMA孔具有双重功能，在组件集成前，用于带通滤波器2的调试和测试；在组件集成时，用作内部传输线4和支撑介质19的安装孔。通过上述设计，将两个不同截止频率低通滤波器与带通滤波器2紧凑集成为一体，所最终形成整体滤波器组件的中心频率为1600MHz，带宽为22MHz，中心插损小于0.5dB，带内电压驻波比在1.2以下；并且，其频率低端30MHz处的带外抑制大于90dB，而频率高端2.4-4GHz处的谐波抑制大于90dB，即最小有90dB的衰减要求。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于：由一个带通滤波器(2)和两个低通滤波器连接组成且整体连接组合为一体，所述两个低通滤波器为分别与带通滤波器(2)的输入端口和输出端口对应相接的输入低通滤波器(1)和输出低通滤波器(3)，所述两个低通滤波器与带通滤波器(2)间均通过内部传输线(4)进行匹配连接；所述两个低通滤波器和带通滤波器(2)为同轴滤波器且均为多阶滤波器，所述带通滤波器(2)为不对称类椭圆函数滤波器；所述输入低通滤波器(1)的输入端口为公共输入口(5)，输出低通滤波器(3)的输出端口为公共输出口(6)。

2.按照权利要求1所述的一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于：所述输入低通滤波器(1)和输出低通滤波器(3)的截止频率不同。

3.按照权利要求1或2所述的一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于：所述带通滤波器(2)的输入端口和输出端口均为用于安装SMA接头的SMA孔。

4.按照权利要求1或2所述的一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于:所述输入低通滤波器(1)和输出低通滤波器(3)为糖葫芦式滤波器，输入低通滤波器(1)通过侧壁端口与带通滤波器(2)的输入端口相接，输出低通滤波器(3)通过侧壁端口与带通滤波器(2)的输出端口。

5.按照权利要求3所述的一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于：所述带通滤波器(2)为6阶不对称类椭圆函数滤波器，所述低通滤波器为11阶同轴糖葫芦式滤波器。

6.按照权利要求5所述的一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于：所述低通滤波器由糖葫芦内导体(7)、套装在内导体(7)外侧的外导体(8)、设置在内导体(7)和外导体(8)间的介质套(9)、介质堵块(10)和固定在外导体(8)左右两端的金属堵板(11)组成，所述介质堵块(10)位于金属堵板(11)和内导体(7)之间。

7.按照权利要求6所述的一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于：所述带通滤波器(2)由腔体(13)、设置在腔体(13)上的调谐螺钉(18)、设置在腔体(13)内的交叉耦合杆(16)和六个谐振器圆杆(14)，腔体(13)内设置的六个谐振器间通过中间耦合槽(15)进行耦合，所述交叉耦合杆(16)上设置有交叉耦合支撑介质(17)。

8.按照权利要求7所述的一体化带通滤波器和低通滤波器组件，其特征在于：所述传输线(4)一端焊接在内导体(7)上，另一端焊接在谐振器圆杆(14)上。

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