CN203466272U - ka波段滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种ka波段滤波器，包括内部结构相互对称的上腔体和下腔体，所述下腔体和上腔体上分别上设有多个高度不同的谐振窗，以中间的谐振窗为对称中心，向外两侧的谐振窗依次减小，中间的谐振窗最高；下腔体上设有微带探针。本实用新型的滤波器在通带范围内，插入损耗在1.8dB以内；滤波器的矩形系数好可达3：1甚至4：1，带外抑制度在偏离通带600MHz处大于40dB、偏离通带1GHz处大于60dB；具有良好的频率选择性并且寄生频带远；结构简单、加工方便、体积紧凑、重量轻、便于平面集成、可批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种ka波段混合集成电路的滤波器，尤其涉及的是一种ka波段滤波器。
背景技术
在现代毫米波系统中，滤波器发挥着越来越重要的作用，其用途主要是用于对通道信号的频带选择，其性能优劣将直接影响整个通信系统的质量。ka波段滤波器主要有平面结构和波导结构两大类型。虽然微带线和共面波导等平面传输线构成的平面结构滤波器，具有容易与有源器件平面集成、尺寸较小等优点，但这类滤波器也具有矩形系数低和带外抑制度不高等缺点；而膜片、调谐腔体波导结构滤波器虽具有较好的带外抑制度和较高的矩形系数，但又有尺寸较大、不便于集成等特点。近年来，随着毫米波技术的迅猛发展，组件小型化的趋势越来越明显，对工作在毫米波频段的滤波器提出了越来越高的要求。研究一种便于集成、较小体积又具备较高矩形系数和较高带外抑制度的新型滤波器，是现有毫米波技术发展急需解决的技术难题之一。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种ka波段滤波器，以实现好的频率选择性，具有较高矩形系数和较高带外抑制度。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括内部结构相互对称的上腔体和下腔体，所述下腔体和上腔体上分别上设有多个高度不同的谐振窗，以中间的谐振窗为对称中心，向外两侧的谐振窗依次减小，中间的谐振窗最高；下腔体上设有微带探针。
所述下腔体内设有十个螺纹孔，上腔体内设有五个螺孔，所述上腔体和下腔体通过五个螺钉固定。
所述微带探针的厚度为0.254mm的介质板。优选为Rogers5880，降低滤波器的重量和减少滤波器带内插损。
所述上腔体和下腔体为铝板，上腔体和下腔体的表面镀金。
本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型的滤波器在通带范围内，插入损耗在1.8dB以内；滤波器的矩形系数好可达3：1甚至4：1，带外抑制度在偏离通带600MHz处大于40dB、偏离通带1GHz处大于60dB；具有良好的频率选择性并且寄生频带远；结构简单、加工方便、体积紧凑、重量轻、便于平面集成、可批量生产。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是下腔体的局部示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是上腔体的局部示意图；
图6是图5的俯视图；
图7是本实用新型的测试结果。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1～6所示，本实施例包括内部结构相互对称的上腔体1和下腔体2，所述下腔体2和上腔体1上分别上设有五个高度不同的谐振窗3，以中间的谐振窗3为对称中心，向外两侧的谐振窗3依次减小，中间的谐振窗3最高；下腔体2上设有微带探针4。微带探针4采用217℃锡铅合金烧结在下腔体2上，从而实现ka波段滤波器输入和输出波导与微带的转换。
所述下腔体2内设有十个螺纹孔，上腔体1内设有五个螺孔，所述上腔体1和下腔体2通过五个螺钉5固定。所述螺钉5为M1.6×4不锈钢盘头螺钉。
所述微带探针4的厚度为0.254mm的介质板。优选为Rogers5880，上腔体1和下腔体2为LF5铝板，上腔体1和下腔体2的表面镀金。降低滤波器的重量和减少滤波器带内插损。通过软件仿真设计，实测结果微带探针4过渡插损小于0.2、驻波小于1.2。
滤波器采用在BJ400波导腔内，通过优良的仿真技术设计不同尺寸的谐振窗3，通过精良的现代数控精加工技术实现精确的开窗加工，然后通过微带探针4过渡很好的将平面结构和波导结构进行互换；所述的滤波器具有较好的矩形系数和较高的带外抑制度，具备较小的尺寸和便于平面集成的特征，并且具有好的频率选择性和寄生频带远的优点。
对矩阵形波导耦合窗进行矩量法分析，计算它们的散射参量和等效电路参量,通过CST和HFSS等场仿真软件仿真优化确定滤波器内腔尺寸,在加工过程中严格控制谐振窗3加工误差，确保加工精度。谐振窗3的尺寸在设计时就考虑到了加工误差带来的影响，对加工误差引起的滤波器参数变化进行了定量分析；因此，只要加工误差控制在要求的加工精度范围内，滤波器就能够达到设计指标。本实施例制得的滤波器，通带内插入损耗小于1.8dB，带外抑制优于45dB，在大功率工作状态下和大范围温度变化时性能无明显恶化，测试结果见图7。
Claims (4)
1.一种ka波段滤波器，其特征在于，包括内部结构相互对称的上腔体（1）和下腔体（2），所述下腔体（2）和上腔体（1）上分别上设有多个高度不同的谐振窗（3），以中间的谐振窗（3）为对称中心，向外两侧的谐振窗（3）依次减小，中间的谐振窗（3）最高；下腔体（2）上设有微带探针。
2.根据权利要求1所述的ka波段滤波器，其特征在于，所述下腔体（2）内设有十个螺纹孔，上腔体（1）内设有五个螺孔，所述上腔体（1）和下腔体（2）通过五个螺钉（5）固定。
3.根据权利要求1所述的ka波段滤波器，其特征在于，所述微带探针的厚度为0.254mm的介质板。
4.根据权利要求1所述的ka波段滤波器，其特征在于，所述上腔体（1）和下腔体（2）为铝板，上腔体（1）和下腔体（2）的表面镀金。
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