CN204481103U - 具有传输零点的低通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有传输零点的低通滤波器，包括信号导体、接地腔体、开路线以及具有底壁的接地筒体，信号导体同轴的设置于接地腔体内，且信号导体包括多个交替连接的低阻抗导体部和高阻抗导体部，接地腔体在与其中一高阻抗导体部对应的位置处开设有一开口，开路线通过开口而与位于开口处的高阻抗导体部固定连接，且开路线位于接地腔体外的部分的末端设置于接地筒体内。与现有技术相比，本实用新型具有传输零点的低通滤波器通过设置开路线并将开路线与信号导体上的其中一高阻抗导体部固定连接而实现了产生一传输零点，从而显著提高了低通滤波器对高频信号的抑制，而无需要增加低通滤波器的长度或者增大低阻抗线的直径。
Description
技术领域
本实用新型涉及同轴线低通滤波器技术领域，更具体的涉及一种具有传输零点的低通滤波器。
背景技术
现有技术中的同轴线低通滤波器，其模型如图5所示，其中细的内导体(直径小的)或称高阻抗线，其可以等效为串联的电感，粗的内导体(直径大的)或称低阻抗线，其可以等效为并联的电容，通过同轴线内导体直径大小的交替变化，实现低通滤波性能。然而，图5所示同轴线低通滤波器具有较差的高频抑制特性。请参考图6，图6中曲线A为图5中同轴线低通滤波器的传输幅频特性曲线，如图6所示，小于某一频率(低通截止频率)的信号能顺利通过同轴线低通滤波器，而高于低通截止频率的信号随频率的升高其衰减会越来越大。传输零点是指信号出现突变且衰减幅度明显的频点，通过传输零点能够显著提高低通滤波器对高频信号的衰减度。
然而现有技术中的同轴线低通滤波器的幅频特性曲线上不存在传输零点，且高于低通截止频率的信号的衰减幅度较为平缓，不能达到较好的高频抑制特性。而为了实现较好的高频抑制特性，即为了使幅频特性曲线较为陡峭，需要增加低通滤波器的节数(低通滤波器的长度)或者增大低阻抗线的直径，然后上述方法会导致低通滤波器的尺寸较大、成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有传输零点的低通滤波器，以在实现较好的高频抑制特性的同时减小低通滤波器的尺寸和生产成本。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有传输零点的低通滤波器，包括信号导体、具有圆形中空内腔的接地腔体、开路线以及具有底壁的接地筒体，所述信号导体同轴的设置于所述圆形中空内腔内，且所述信号导体包括多个交替连接的低阻抗导体部和高阻抗导体部，所述接地腔体在与其中一所述高阻抗导体部对应的位置处开设有一开口，所述开路线通过所述开口而与位于所述开口处的所述高阻抗导体部固定连接，且所述开路线位于所述接地腔体外的部分的末端设置于所述接地筒体内。
与现有技术相比，本实用新型具有传输零点的低通滤波器通过设置开路线并将开路线与信号导体上的其中一高阻抗导体部固定连接而实现了产生一传输零点，即在高于低通滤波器的低通截止频率的高频段产生一传输零点，从而显著提高低通滤波器对高频信号的抑制，而无需要增加低通滤波器的长度或者增大低阻抗线的直径，即在实现同样的高频抑制特性的情形下，本实用新型中低通滤波器的尺寸更小，生产成本更低。
较佳地，所述开路线包括与所述高阻抗导体部固定连接且垂直于所述高阻抗导体部的垂直段以及与所述垂直段连接且呈螺旋状的支撑部，所述支撑部设置于所述接地筒体内。
较佳地，所述垂直段的长度大于所述接地腔体外径的二分之一。
较佳地，所述垂直段与所述高阻抗导体部焊接。
较佳地，所述开口环绕所述接地腔体一圈且将所述接地腔体一分为二。
较佳地，与所述开路线连接的所述高阻抗导体部的长度大于其余所述高阻抗导体部的长度。
较佳地，所述信号导体包括N个所述低阻抗导体部和N+1个所述高阻抗导体部，所述开路线与所述信号导体中间位置处的所述高阻抗导体部连接，其中N为偶数。
较佳地，所述低通滤波器固定设置于一长形槽内，所述长形槽的底壁在与所述接地筒体对应的位置处凹陷形成有一容置所述接地筒体的凹槽。
较佳地，所述低通滤波器还包括输入端子、输出端子、输入连接器以及输出连接器，所述输入连接器通过所述输入端子与所述信号导体的一端连接，所述输出连接器通过所述输出端子与所述信号导体的另一端连接。
较佳地，所述接地腔体为聚四氟乙烯腔体，所述接地筒体为聚四氟乙烯筒体。
通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
附图说明
图1为本实用新型具有传输零点的低通滤波器一实施例的整体结构图。
图2为图1中具有传输零点的低通滤波器与长形槽装配后的结构图。
图3为图2中具有传输零点的低通滤波器与长行槽的分解图。
图4为图2中具有传输零点的低通滤波器与长形槽沿A-A方向的剖面图。
图5为现有技术中同轴线低通滤波器的结构图。
图6为本实用新型以及现有技术中低通滤波器的幅频特性曲线图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
请参考图1至图4，本实用新型提供了一种具有传输零点的低通滤波器100，其包括信号导体11、具有圆形中空内腔的接地腔体12、开路线13以及具有底壁的接地筒体14，信号导体11同轴的设置于接地腔体12的圆形中空内腔内，且信号导体11包括多个交替连接的低阻抗导体部111和高阻抗导体部112，接地腔体12在与其中一高阻抗导体部112对应的位置处开设有一开口121，开路线13通过开口121而与位于开口121处的高阻抗导体部112固定连接，且开路线13位于接地腔体12外的部分的末端设置于接地筒体14内。
与现有技术相比，本实用新型具有传输零点的低通滤波器100通过设置开路线13，并将开路线13与信号导体11上的其中一高阻抗导体部112固定连接而实现了产生一传输零点，即在高于低通滤波器100的低通截止频率的高频段产生一传输零点，从而显著提高低通滤波器对高频信号的抑制，而无需要增加低通滤波器的长度或者增大低阻抗线的直径，即在实现同样的高频抑制特性的情形下，本实用新型中低通滤波器的尺寸更小，生产成本更低。
具体的，如图3至图4所示，开路线13包括与高阻抗导体部112固定连接且垂直于高阻抗导体部112的垂直段131以及与垂直段131连接且呈螺旋状的支撑部133，支撑部133设置于接地筒体14内。优选的，接地筒体14为具有底壁的圆柱形筒体；垂直段131的长度大于接地腔体12外径的二分之一，从而垂直段131伸出接地腔体12外一段距离。此外，垂直段131与高阻抗导体部112固定连接，优选的，垂直段131与高阻抗导体部112以焊接方式固定连接，当然二者以其他方式实现固定连接亦可。
再请参考图3，本实施例中开设于接地腔体12上的开口121环绕接地腔体12一圈且将接地腔体12一分为二，如分成两部分121和123，具体的，开口121为一圆柱形缺口。当然，在其他实施例中，也可以通过两个接地腔体来实现本实用新型中接地腔体12的结构，且开口121的结构也不限制于此，开口121用于允许开路线13穿过接地腔体12而与信号导体11上的一高阻抗导体部112连接以产生一传输零点，因此能够实现该功能的任何结构的开口121均属于本实用新型所要求保护的范围。此外，接地腔体12为聚四氟乙烯(PTFE)腔体，接地筒体14为聚四氟乙烯筒体，信号导体11以及开路线13为金属材质，如铜镀银等材质。
此外，本实施例中信号导体11包括N个低阻抗导体部111和N+1个高阻抗导体部112，且低阻抗导体部111与高阻抗导体部112呈圆柱形，且低阻抗导体部111的直径大于高低阻抗导体部112的直径，低阻抗导体部111的长度小于高阻抗导体部112的长度，其中N为偶数，如N＝2、4、6、8等，同时由于低阻抗导体部111和高阻抗导体部112交替连接，因此信号导体11的两端均为低阻抗导体部111，且信号导体11的中间位置处对应于一高阻抗导体部112。而开口121可以设置于接地腔体12上与任一高阻抗导体部112对应的位置处。优选的，开口121设置于接地腔体12的中间位置处，即开口121的位置与信号导体11中间位置处的高阻抗导体部112位置对应，从而开路线13与信号导体11上中间位置处的高阻抗导体部112连接。为了实现方便，与开路线13连接的高阻抗导体部112的长度大于其余高阻抗导体部112的长度。
再请参考图6，图6中曲线B为图1至图4中具有传输零点的低通滤波器100的幅频特性曲线图，其中曲线B上的频点O(即曲线B上点O所对应的频率)为传输零点，当信号频率高于低通截止频率时，信号幅度进行衰减，且信号幅度在频点O处衰减显著，信号的幅频特性曲线较为陡峭，使得不能通过低通滤波器100的频率范围变宽，即实现了较好的高频抑制特性。需要说明的是，开路线13的长度会影响低通滤波器100的幅频特性曲线的衰减程度，具体的，开路线13的长度增大时，传输零点在幅频特性曲线图上向左偏移，低通滤波器100的高频抑制特性变好，反之，当开路线13的长度减小时，传输零点在幅频特性曲线图上向右偏移，低通滤波器100的高频抑制特性变差，从而通过设计开路线13为合适的尺寸可以实现一定的高频抑制特性。当然，设计开路线13的长度时还需要考虑其他因素。
另外，如图2至图4所示，本实用新型低通滤波器100还包括输入端子15、输出端子16、输入连接器17以及输出连接器18，输入连接器17通过输入端子15与信号导体11的一端连接，输出连接器18通过输出端子16与信号导体11的另一端连接，信号从低通滤波器100的输入端输入，经滤波后由低通滤波器100的输出端输出，从而实现了通过低频信号并抑制高频信号。此外，本实用新型低通滤波器100固定设置于一长形槽20内，长形槽20的底壁在与接地筒体14对应的位置处凹陷形成有一容置接地筒体的凹槽201，且长形槽20的两相对侧上分别开设有安装输入连接器17和输出连接器18的通孔。
以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
Claims (10)
1.一种具有传输零点的低通滤波器，包括信号导体和具有圆形中空内腔的接地腔体，所述信号导体同轴的设置于所述圆形中空内腔内，且所述信号导体包括多个交替连接的低阻抗导体部和高阻抗导体部，其特征在于，所述低通滤波器还包括开路线以及具有底壁的接地筒体，所述接地腔体在与其中一所述高阻抗导体部对应的位置处开设有一开口，所述开路线通过所述开口而与位于所述开口处的所述高阻抗导体部固定连接，且所述开路线位于所述接地腔体外的部分的末端设置于所述接地筒体内。
2.如权利要求1所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，所述开路线包括与所述高阻抗导体部固定连接且垂直于所述高阻抗导体部的垂直段以及与所述垂直段连接且呈螺旋状的支撑部，所述支撑部设置于所述接地筒体内。
3.如权利要求2所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，所述垂直段的长度大于所述接地腔体外径的二分之一。
4.如权利要求2所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，所述垂直段与所述高阻抗导体部焊接。
5.如权利要求1至4任一项所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，所述开口环绕所述接地腔体一圈且将所述接地腔体一分为二。
6.如权利要求5所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，与所述开路线连接的所述高阻抗导体部的长度大于其余所述高阻抗导体部的长度。
7.如权利要求5所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，所述信号导体包括N个所述低阻抗导体部和N+1个所述高阻抗导体部，所述开路线与所述信号导体中间位置处的所述高阻抗导体部连接，其中N为偶数。
8.如权利要求1所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，所述低通滤波器固定设置于一长形槽内，所述长形槽的底壁在与所述接地筒体对应的位置处凹陷形成有一容置所述接地筒体的凹槽。
9.如权利要求1所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，所述低通滤波器还包括输入端子、输出端子、输入连接器以及输出连接器，所述输入连接器通过所述输入端子与所述信号导体的一端连接，所述输出连接器通过所述输出端子与所述信号导体的另一端连接。
10.如权利要求1所述的具有传输零点的低通滤波器，其特征在于，所述接地腔体为聚四氟乙烯腔体，所述接地筒体为聚四氟乙烯筒体。
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|---|---|---|---|---|
| CN104617362A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-13 | 东莞鸿爱斯通信科技有限公司 | 具有传输零点的低通滤波器 |
| CN106410351A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-02-15 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种可拆卸多路高功率波导合成器及其实现方法 |
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