CN201222530Y - 同轴腔体谐振器及同轴腔体滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种同轴腔体谐振器及同轴腔体滤波器。同轴腔体谐振器包括由谐振腔盖和谐振腔体构成的谐振腔和谐振杆，所述的谐振杆由杆体、在杆体端部的端面电容盘和侧面电容盘构成，所述的腔体为阶梯状，在侧面电容盘下方腔体的内径大于侧面电容盘部位腔体的内径。本实用新型提供了一种简单、易成形、调节范围较大的小型化同轴腔体谐振器结构，为滤波器的设计和腔体布局带来了方便。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及无线通信领域中的射频和微波滤波器，尤其涉及同轴腔体谐振器和以同轴腔体谐振器为基础的较低频段的滤波器。
[背景技术]
随着现代无线通信技术的不断发展，对射频产品的小型化要求越来越高，尤其在低频段，一般理论设计尺寸都比较大，而要求的结构又很小，如何减小部件的总体尺寸便成为设计人员的一道难题。
在微波低频段，传统的小型化滤波器主要有声表面波滤波器、介质滤波器、LC集总参数滤波器和螺旋线滤波器。但是上述滤波器都存在各自的缺点和不足，如插损较大、加工繁琐和不易调试等，严重限制了其在实际工程中的应用。
另外一种常用的是微带线滤波器，在设计中采用发卡型和其他一些折叠类的设计形式也可以减小滤波器的尺寸，实现产品小型化，但由于微带线的Q值太低，使它在低插损和频率选择性方面很难令人满意。
在现在的微波滤波器的设计中，同轴腔体滤波器由于其Q值高、电磁屏蔽好、插损低、制作方便和易于调试等优点而得到广泛的应用，目前的同轴腔体滤波器通常采用在谐振杆末端加载电容圆盘的变形结构以使滤波器的腔体更短，实现频率更低，请参阅图1。该结构由于内导体端面电容的增大，可以较大地压缩内导体的长度，缩短程度与其端面直径2r2的大小以及间距L1有关。基于该结构的改进结构可以参阅图2，其在图1的圆盘电容基础上增加了侧面电容盘的面积，使得频率进一步降低，但是当腔体外导体尺寸受到限制时，使内导体的端面直径不可能做得太大，也就很难把滤波器频率降到很低，如果利用图1、图2的结构设计，即使能勉强达到需要的频段，但由于所插入的调谐螺杆太深，不仅会影响插入损耗和Q值，而且在低频段还得考虑第二通带对基带的干扰问题。
[发明内容]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种较同频段的传统同轴腔体滤波器尺寸更小的低频段同轴腔体谐振器，或者尺寸相同，但谐振频率更低的同轴腔体谐振器。
本实用新型还要解决的技术问题是提供一种以同轴腔体谐振器为基础的谐振频率更低的滤波器。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种同轴腔体谐振器，包括由谐振腔盖和谐振腔体构成的谐振腔和谐振杆，所述的谐振杆由杆体、在杆体端部的端面电容盘和侧面电容盘构成，所述的腔体为阶梯状，在侧面电容盘下方腔体的内径大于侧面电容盘部位腔体的内径。
以上所述的同轴腔体谐振器，所述的谐振腔盖和谐振腔体在侧面电容盘的下方分界，谐振腔盖的内径小于谐振腔体的内径。
一种同轴腔体滤波器，由1或多外个上述的同轴腔体谐振器构成。
本实用新型提供了一种简单、易成形、调节范围较大的小型化同轴腔体谐振器结构，为滤波器的设计和腔体布局带来了方便。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为目前采用较多的平板电容加载型同轴谐振器的剖视图；
图2为现有技术根据图1改进的谐振腔器结构的剖视图；
图3为本实用新型同轴腔体谐振器实施例的剖视图。
[具体实施方式]
图1所示的是最常见的电容加载型同轴器剖视图，谐振杆2末端端面电容盘5的半径尺寸r2、端面电容盘5与谐振腔盖3的距离L1决定了谐振器的谐振频率。图2所示的目前采用的电容加载型同轴谐振器剖视图，可以看出其实质是一种双同轴谐振器形式，谐振杆2末端端面电容盘5的半径尺寸r2、端面电容盘5与谐振腔盖3的距离L1和侧面电容盘6的高度L2决定了该谐振器的频率范围，从顶端插入的调谐螺杆4可对谐振频率做进一步的调节。
图3所示为本实用新型同轴腔体谐振器实施例的剖视图，由谐振腔盖3和谐振腔体1构成的谐振腔和谐振杆组成，谐振杆由杆体2、在杆体端部的端面电容盘5和侧面电容盘6构成，谐振腔盖3和谐振腔体1在侧面电容盘6的下缘处分界，谐振腔盖3的内径小于谐振腔体1的内径，其差值为2×L3。将传统同轴谐振腔腔体上部内壁直径减小，使外壁和内导体侧盘间的距离缩短，从而增大两者间的边缘电容，进而使得整个谐振腔的谐振频率降低。本实施例谐振腔体结构由于在腔体上部改变了外导体的半径，引起特性阻抗的阶跃性变化，故而本实用新型实际是利用由两个具有不同特性阻抗的传输线组合而成的谐振器。
本实施例在图2结构的基础上，根据所要达到的频率高低来调节谐振腔盖3内壁半径减小的尺寸L3的大小，缩短侧壁与电容盘的间距，这样可以在无须插入调谐螺杆4或调谐螺杆4插入深度较浅的条件下即可达到图2所示结构的低频段工作频率，可以有效地减小插入损耗。
本实施例结构简单、易成形、调节范围较大，为滤波器的设计和腔体布局带来了方便。利用该同轴谐振器级联组成的多级带通滤波器和双工器，级间耦合可以采用容性和感性多种耦合形式，通过结构尺寸的合理安排，产品的插损、Q值和功率容量等指标均能达到令人满意的水平，并且在温差较大的情况下，由于其本身结构的特点，如采用不同热胀系数的材料互相进行温度补偿，可具有良好的温度稳定性。当利用本实施例的同轴腔体谐振器组成多腔滤波器时，由于腔间耦合的加载效应和输入、输出耦合的影响，多腔滤波器的实际谐振频率还会比单个谐振器的谐振频率更低许多。
Claims (3)
1.一种同轴腔体谐振器，包括由谐振腔盖和谐振腔体构成的谐振腔和谐振杆，所述的谐振杆由杆体、在杆体端部的端面电容盘和侧面电容盘构成，其特征在于，所述的腔体为阶梯状，在侧面电容盘下方腔体的内径大于侧面电容盘部位腔体的内径。
2.根据权利要求1所述的同轴腔体谐振器，其特征在于，所述的谐振腔盖和谐振腔体在侧面电容盘的下方分界，谐振腔盖的内径小于谐振腔体的内径。
3.一种同轴腔体滤波器，其特征在于，由1或多个权利要求1或2所述的同轴腔体谐振器构成。
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