CN217427054U - 一种谐振单元及滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种谐振单元，包括盖板、介质和谐振杆；所述盖板包括上盖板和同轴壳体，所述介质包括介质主体和介质翻边，所述谐振杆包括谐振柱和地；所述谐振柱插入所述介质主体中，所述介质主体插入所述同轴壳体中，所述同轴壳体的底部抵接所述介质翻边。本发明中的谐振单元，相对常规谐振单元高度为1/2倍工作波长，利用同轴壳体电容加载及介质加载可显著提升峰值功率容量10KW以上；由于谐振杆上半部分被同轴壳体覆盖，因此可有效减弱梳状滤波器谐振腔的交叉耦合信号，有效改善滤波器通带左边的抑制。

Description

一种谐振单元及滤波器

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体为一种谐振单元及滤波器。

背景技术

腔体滤波器在军用及民用项目上仍有着广泛的应用，作为通讯领域的重要部件，其性能的优劣直接影响整个通信系统的质量。如今的通讯环境往往十分复杂，包括高低温、低气压、高振动等环境影响，而在此环境下得到功率高、重量轻且电性能优异的滤波器十分重要。

对于常规的高功率谐振单元，即峰值功率10KW以上，占空比1%的谐振单元，从谐振柱底部到盖板下表面通常为1/2个工作波长。当高度小于1/2个工作波长时，需要增大谐振柱的上表面与上盖板的间距，从而导致滤波器的峰值功率恶化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种谐振单元及滤波器，采用同轴壳体和介质加载的方式，降低谐振单元的尺寸，增大其功率容量。能在满足小尺寸、低重量的情况下，满足电性能和峰值功率的要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种谐振单元，包括盖板、介质和谐振杆；所述盖板包括上盖板和同轴壳体，所述介质包括介质主体和介质翻边，所述谐振杆包括谐振柱和外导体；

所述谐振柱插入所述介质主体中，所述介质主体插入所述同轴壳体中，所述同轴壳体的底部抵接所述介质翻边；所述外导体的上表面到所述同轴壳体的顶面的距离为1/16至1/4个工作波长。

进一步地，所述谐振柱为圆柱体。

进一步地，所述谐振柱与所述介质主体重合部分具有斜度。

进一步地，所述谐振柱的顶端倒圆角。

进一步地，所述介质的介电常数小于6，厚度0.5m-2mm。

进一步地，所述介质为聚四氟乙烯结构体。

进一步地，所述上盖板和同轴壳体一体加工连接，所述谐振柱和外导体一体加工连接。

本发明还提供了一种滤波器，包括滤波器本体和设置在所述滤波器本体的谐振腔中的谐振单元，所述谐振腔两两之间连接有耦合筋，所述谐振单元为上述的一种谐振单元，所述滤波器本体上还设置有两个抽头片，其分别与首尾两个谐振腔中的谐振单元电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中的谐振单元，相对常规谐振单元高度为1/2倍工作波长，利用同轴壳体电容加载及介质加载可显著提升峰值功率容量10KW以上；由于谐振杆上半部分被同轴壳体覆盖，因此可有效减弱梳状滤波器谐振腔的交叉耦合信号，有效改善滤波器通带左边的抑制。

2、本发明中的谐振单元，由于同轴壳体与盖板进行一体化加工，可通过延长同轴壳体的长度来降低频率而不增加腔体尺寸，可降低谐振单元高度至1/4倍工作波长以下；另外，由于谐振杆与腔体进行一体化加工，谐振杆尺寸和谐振单元间距可有效保证，因此此类谐振腔用于某些低频段梳状滤波器时，可以免于调试。

附图说明

图1为本发明中谐振单元的结构立体图；

图2为图1所示谐振单元的结构前视图；

图3为图1所示谐振单元的结构分解图；

图4为本发明中滤波器的结构立体图；

图5为图4所示滤波器的端口驻波及损耗曲线图（410MHz-485MHz）；

图6为图4所示滤波器的场强分布图（峰值功率35KW@410MHz）；

图7为图4所示滤波器的交叉耦合曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1至4所示，一种谐振单元，用于构成滤波器过滤信号，包括盖板10、介质20和谐振杆30；盖板10包括上盖板110和同轴壳体120，介质20包括介质主体210和介质翻边220，谐振杆30包括谐振柱310和外导体320。外导体320在应用时需要接地。

谐振柱310插入介质主体210中，介质主体210插入同轴壳体120中，同轴壳体120的底部抵接介质翻边220。介质20的引入可以增加谐振柱310和盖板10间的电容，降低谐振频率及缩小谐振单元尺寸，同时由于介质20的击穿电压远高于空气，因此介质20的引入可极大提升谐振单元的峰值功率容量。同轴壳体120的引入，可以降低梳状滤波器谐振单元的交叉耦合，优化其谐波性能。同时还可以使通带右边的寄生零点向高频移动，使其远离通带，改善通带左边的抑制。

谐振柱310为圆柱体。谐振柱310与介质主体210重合部分具有斜度，方便盖板10的安拆。谐振柱310的顶端倒圆角，进一步提升峰值功率容量。外导体320的上表面到同轴壳体120的顶面的距离h为1/16至1/4个工作波长。

介质20的介电常数小于6，优选小于3，厚度0.5m-2mm。

介质20为聚四氟乙烯结构体。

上盖板110和同轴壳体120一体加工连接，谐振柱310和外导体320一体加工连接。采用一体加工的方式，能够使加工精度得到保证，在此情况下，低频梳状滤波器可免调。

如图4所示，本发明还提供了一种滤波器，包括滤波器本体40，滤波器本体40加工有若干谐振腔410，所述谐振腔410两两之间连接有耦合筋430，耦合筋430与滤波器本体40一体加工制造。每个谐振腔410中安装一个谐振单元，所述滤波器本体首尾两端分别设置有一个抽头片420，其分别与首尾两个谐振腔410中的谐振单元电性连接，具体与谐振柱310连接。

如图5至7所示，本实用新型的谐振单元，相对常规谐振单元高度为1/2倍工作波长，利用同轴壳体电容加载及介质加载可显著提升峰值功率容量10KW以上；由于同轴壳体与盖板进行一体化加工，可通过延长同轴壳体的长度来降低频率而不增加腔体尺寸，可降低谐振单元高度至1/4倍工作波长以下；由于谐振杆上半部分被同轴壳体覆盖，因此可有效减弱梳状滤波器谐振腔的交叉耦合信号，有效改善滤波器通带左边的抑制。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种谐振单元，其特征在于：包括盖板（10）、介质（20）和谐振杆（30）；所述盖板（10）包括上盖板（110）和同轴壳体（120），所述介质（20）包括介质主体（210）和介质翻边（220），所述谐振杆（30）包括谐振柱（310）和外导体（320）；

所述谐振柱（310）插入所述介质主体（210）中，所述介质主体（210）插入所述同轴壳体（120）中，所述同轴壳体（120）的底部抵接所述介质翻边（220）；所述外导体（320）的上表面到所述同轴壳体（120）的顶面的距离为1/16至1/4个工作波长。

2.根据权利要求1所述的一种谐振单元，其特征在于：所述谐振柱（310）为圆柱体。

3.根据权利要求2所述的一种谐振单元，其特征在于：所述谐振柱（310）与所述介质主体（210）重合部分具有斜度。

4.根据权利要求3所述的一种谐振单元，其特征在于：所述谐振柱（310）的顶端倒圆角。

5.根据权利要求4所述的一种谐振单元，其特征在于：所述介质（20）的介电常数小于6，厚度0.5m-2mm。

6.根据权利要求5所述的一种谐振单元，其特征在于：所述介质（20）为聚四氟乙烯结构体。

7.根据权利要求6所述的一种谐振单元，其特征在于：所述上盖板（110）和同轴壳体（120）一体加工连接，所述谐振柱（310）和外导体（320）一体加工连接。

8.一种滤波器，包括滤波器本体（40）和设置在所述滤波器本体的谐振腔（410）中的谐振单元，所述谐振腔（410）两两之间连接有耦合筋（430），其特征在于，所述谐振单元为权利要求1所述的一种谐振单元，所述滤波器本体上还设置有两个抽头片（420），其分别与首尾两个谐振腔（410）中的谐振单元电性连接。

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