一種雙頻同軸腔帶通濾波器的製造方法
2023-05-15 06:48:26
一種雙頻同軸腔帶通濾波器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種雙頻同軸腔帶通濾波器，包括殼體，所述殼體內設置有第一隔板而將所述殼體分成處於前側的與外界作用的電耦合部，和處於所述電耦合部後側的磁耦合部，所述第一隔板的處於所述電耦合部和磁耦合部之間設有開口；所述電耦合部內與第一隔板垂直地設置有封閉的第二隔板而將所述電耦合部分成兩個電耦合諧振腔；所述磁耦合部內設置有與所述第一隔板平行的第三隔板以及與所述第二隔板共線的第四隔板，而將所述磁耦合部分成四個磁耦合諧振腔；所述第三隔板和第四隔板的處於兩相鄰的磁耦合諧振腔之間設有開口。本實用新型通過不同的電耦合和磁耦合的組合結構實現了近頻雙通帶帶濾波功能，同時能夠有效減少器件的體積。
【專利說明】一種雙頻同軸腔帶通濾波器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及腔體濾波器領域，具體地說，涉及一種雙頻帶同軸腔帶通濾波器。
【背景技術】
[0002]微波濾波器具有選頻、分頻和隔離信號等重要作用，在現代微波毫米波通信、衛星通信、遙感和雷達技術等系統中應用廣泛，其性能優劣直接影響到整個系統的運行質量。同軸腔濾波器作為微波濾波器的一種，在通信系統中起著十分重要的作用。
[0003]隨著頻譜資源的日益緊張，需要利用諸如濾波器的選頻器件對通信系統中的無用頻率信號進行抑制。現有技術中的同軸腔帶通濾波器通常只能實現單通帶，其傳輸零點位於濾波器通帶外用於提高帶外抑制能力。
[0004]一般情況下，可以利用在同軸諧振腔之間開矩形耦合孔的方法實現腔間耦合，進而形成同軸腔濾波器。例如，圖1為現有的帶通濾波器中所設置的六個諧振器之間的耦合關係示意圖。其中，諧振器1、2和3之間的主耦合採用磁耦合，諧振器4、5和6之間的主耦合同樣採用磁耦合，同樣的，諧振器3和4之間的主耦合採用磁耦合。諧振器2和5之間的交叉耦合採用電耦合。圖2為其頻譜響應曲線，圖中曲線S21代表濾波器的通帶，Sll代表濾波器的回波損耗。基於現有單通帶濾波器的耦合結構，需要使用兩個濾波器組合使用才能實現雙通帶濾波。這導致雙頻帶濾波器的體積結構大，對使用場合造成限制。
[0005]因此，亟需一種提供雙頻帶濾波功能的小型化同軸腔帶通濾波器。
實用新型內容
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供了一種具雙頻同軸腔帶通濾波器，包括殼體，在所述殼體內設置有第一隔板而將所述殼體分成處於前側的與外界作用的電耦合部，和處於所述電耦合部後側的磁耦合部，所述第一隔板的處於所述電耦合部和磁耦合部之間的部分存在有開口；
[0007]在所述電耦合部內與第一隔板垂直地設置有封閉的第二隔板而將所述電耦合部分成兩個電耦合諧振腔；
[0008]在所述磁耦合部內設置有與所述第一隔板平行的第三隔板以及與所述第二隔板共線的第四隔板，而將所述磁耦合部分成四個磁耦合諧振腔；所述第三隔板和第四隔板的處於兩相鄰的磁耦合諧振腔之間的部分存在有開口。
[0009]根據本實用新型的一個實施例，所述殼體內在電耦合部前部設置第五隔板，而將殼體分為處於所述電耦合部前側的與外界作用的附加部，所述第五隔板的處於附加部和電耦合部之間的部分存在有開口；
[0010]在所述附加部內設置有與第二隔板共線的封閉的第六隔板，而將所述附加部分成兩個附加諧振腔。
[0011]根據本實用新型的一個實施例，在所述殼體前側的側壁上並排設置輸入埠和輸出埠，在所述諧振腔內部中間位置分別設置諧振管；所述輸入埠和輸出埠分別電連接至臨近諧振腔的諧振管。
[0012]根據本實用新型的一個實施例，所述第二隔板上穿設一交叉耦合杆，其杆體的兩端向外延伸形成耦合盤，所述耦合盤的盤面分別與電耦合部的兩個諧振腔的諧振管相對。
[0013]根據本實用新型的一個實施例，還包括封蓋所述殼體的蓋板，以及
[0014]調諧螺杆，其穿透所述蓋板插入所述諧振管的中空部分；
[0015]調耦合螺杆，其穿透所述蓋板插入所述開口。
[0016]根據本實用新型的一個實施例，所述開口設置在隔板上對應於相鄰兩個諧振管的位置。
[0017]根據本實用新型的一個實施例，所述輸入埠和輸出埠通過抽頭線或者抽頭片分別電連接至臨近諧振腔的諧振管。
[0018]本實用新型的雙頻同軸腔帶通濾波器通過不同的電耦合和磁耦合的組合結構可以實現近頻雙通帶濾波功能，因此可以替代兩個濾波器進行雙通帶濾波。從而能夠有效減少器件的體積，實現雙通帶濾波器小型化設計。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要的附圖做簡單的介紹:
[0020]圖1是現有技術中帶通濾波器的諧振器之間的耦合關係示意圖；
[0021]圖2是現有技術中帶通濾波器的頻譜響應曲線；
[0022]圖3是根據本實用新型實施例一的雙頻同軸腔帶通濾波器的結構示意圖；
[0023]圖4是根據本實用新型實施例一的雙頻同軸腔帶通濾波器的蓋板結構示意圖；
[0024]圖5是根據本實用新型實施例一的雙頻同軸腔帶通濾波器中所設置的諧振器之間的稱合關係不意圖；
[0025]圖6是根據本實用新型實施例一的雙頻同軸腔帶通濾波器的頻譜響應曲線；
[0026]圖7是根據實用新型實施例二的雙頻同軸腔帶通濾波器的的結構示意圖；
[0027]圖8是根據實用新型實施例二的雙頻同軸腔帶通濾波器所設置的諧振器之間的率禹合關係不意圖；
[0028]圖9是根據本實用新型實施例二的雙頻同軸腔帶通濾波器的頻譜響應曲線。
【具體實施方式】
[0029]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，以下結合附圖對本實用新型作進一步地詳細說明。
[0030]實施例一
[0031]圖3是根據本實施例的雙頻同軸腔帶通濾波器的結構示意圖。如圖3所示，雙頻同軸腔帶通濾波器包括殼體31、第一隔板32、第二隔板33、第三隔板34、第四隔板35、諧振管36、交叉耦合杆37、耦合盤38、輸入埠 39、輸出埠 310、抽頭線/抽頭片311。
[0032]第一隔板32將殼體31分成處於前側的與外界作用的電耦合部和處於所述電耦合部後側的磁耦合部，所述第一隔板32的處於所述電耦合部和磁耦合部之間有開口，以使得電率禹合部和磁稱合部之間通過磁稱合方式連通。
[0033]第二隔板33將所述電耦合部分成兩個電耦合諧振腔，互相垂直的第三隔板34、第四隔板35將所述磁耦合部分成四個磁耦合諧振腔。第三隔板34和第四隔板35的處於兩相鄰的磁耦合諧振腔之間設置有開口，以使得磁耦合部的四個腔體通過磁耦合方式連通。
[0034]在諧振腔內部中間位置分別設置諧振管36，其設置在殼體31的底面並延伸至諧振腔內。
[0035]上述開口可以為中間開窗結構或者單邊開窗結構。圖3所示實施例為採用中間開窗結構，即開口設置在隔板上對應於相鄰兩個諧振管的位置。
[0036]所述第二隔板33上穿設一交叉耦合杆37，其杆體的兩端向外延伸形成耦合盤38，所述耦合盤38的盤面分別與電耦合部的兩個諧振腔的諧振管36相對，以使得電耦合部的兩個諧振腔經由交叉耦合杆37實現交叉電耦合。
[0037]所述殼體31前側的側壁上並排設置輸入埠 39和輸出埠 310，用於連接外部信號。所述輸入埠 39和輸入埠 310分別通過電耦合連接至臨近諧振腔的諧振管36。可使用圖3所示的抽頭線或抽頭片311耦合結構，也可以採用圓盤電耦合或其他電耦合結構。
[0038]如圖4所示，本實施例的雙頻同軸腔帶通濾波器還包括封蓋所述殼體的蓋板41，調諧螺杆42以及調耦合螺杆43。通過調諧螺杆和調耦合螺杆的配合使用，可以補償加工誤差，將同軸腔帶通濾波器的指標調到最佳性能。
[0039]其中，調諧螺杆42穿透蓋板41插入諧振管36的中空部分，用於調節電耦合產生的諧振效果。調耦合螺杆43穿透所述蓋板41插入第一隔板32的開口，用於調節磁耦合產生的諧振效果。
[0040]如圖4所示，調諧螺杆42和調耦合螺杆43上設有鎖緊螺帽。蓋板41的開孔內設有內螺紋(圖4中未示出)，調諧螺杆42和調耦合螺杆43上設有外螺紋，以螺紋套接於蓋板41的開孔內。調諧螺杆42和調耦合螺杆43可在外力作用下與蓋板41產生軸向相對移動，以調整諧振效果。在本實施例中，調諧螺杆42和調耦合螺杆43最上端開槽，可通過例如一字螺絲刀的調節工具以旋轉的方式調整調諧螺杆42、調耦合螺杆43與蓋板41的相對位置。本領域技術人員容易理解，也可以採用其他方式調整調諧螺杆42、調耦合螺杆43與蓋板41相對位置。
[0041]需要說明的是，圖4的示例僅僅標示出部分調諧螺杆和調耦合螺杆。由於圖4所示調諧螺杆和調耦合螺杆的安裝位置與圖3中所示的諧振管和開口結構相配合，其他的調諧螺杆和調耦合螺杆未標出。
[0042]在雙頻同軸腔帶通濾波器的結構做出改變的情況下，調諧螺杆和調耦合螺杆的安裝位置也進行相應的調整。即蓋板、調諧螺杆以及調耦合螺杆的結構關係不僅適用於實施例一，也適用其他實施例。
[0043]此外，殼體31可以採用鋁、鋁合金、銅、鋼等材料加工，並採用銑、壓鑄、線切割等方式加工成形，其表面處理可以採用導電氧化、鍍銀、鍍銅、鍍金等方式，以降低電磁波傳播損耗。
[0044]所述諧振腔可以採用圖3所示矩形諧振腔，也可以採用圓柱形諧振腔。諧振管38可以採用圖3所示的圓柱管，可以採用圓盤加載的圓柱形諧振管，也可以採用矩形諧振管。
[0045]圖5是根據本實施例的雙頻同軸腔帶通濾波器中所設置的六個諧振器之間的耦合關係示意圖。如圖5所示，諧振器1、2和3之間的主耦合採用磁耦合，諧振器4、5和6之間的主耦合同樣採用磁耦合，同樣的，諧振器3和4之間的主耦合採用磁耦合。諧振器I和諧振器6之間的交叉耦合採用電耦合，諧振器2和諧振器5之間的交叉耦合採用磁耦合。
[0046]通過上述耦合方式，可實現圖6所示的頻譜響應效果。圖6是根據本實施例的雙頻同軸腔帶通濾波器的頻譜響應曲線。圖中曲線S21代表濾波器的通帶，Sll代表濾波器的回波損耗。可以看出，S21曲線上產生兩個近頻通帶，在兩個通頻帶內部的回波損耗較小，對通頻帶外部的抑制效果較好。
[0047]本實施例利用一個同軸腔帶通濾波器實現雙頻帶濾波，而不必採用兩個單頻帶濾波器，因此可以有效減小濾波器的體積，更適用於安裝空間狹小的應用環境。
[0048]實施例二
[0049]圖7為本實施例的雙頻同軸腔帶通濾波器的結構示意圖。如圖7所示，本實施例的不同之處在於，所述殼體I內在電耦合部前部設置第五隔板71，而將殼體分為處於所述電耦合部前側的與外界作用的附加部。所述第五隔板71的處於附加部和電耦合部之間的部分存在有開口，使得附加部和電耦合部通過磁耦合的方式連通。在所述附加部內設置有與第二隔板33共線的封閉的第六隔板72，而將所述附加部分成兩個附加諧振腔。
[0050]如圖7所示，本實施例中，輸入埠 39和輸出埠 310通過抽頭線或者抽頭片311分別連接附加部的兩個附加諧振腔中的諧振管36。
[0051]根據不同情況，可以增加或減少所述附加諧振腔，在實施例一結構的基礎上設計成多節濾波器，從而提高帶外抑制能力。本實施例中增加了兩個附加諧振腔，即相應增加了一節濾波器。
[0052]容易理解，本實施例的雙頻同軸腔帶通濾波器還包括封蓋所述殼體的蓋板，以及穿設在蓋板上的調諧螺杆和調耦合螺杆，用來調節電耦合和磁耦合的諧振效果。其中，調諧螺杆和調耦合螺杆的安裝位置與圖7所示的諧振管和開口結構相配合。
[0053]圖8是根據實用新型第二個實施例中雙頻同軸腔帶通濾波器所設置的諧振器之間的耦合關係示意圖。如圖8所示，諧振器1、2、3和4之間的主耦合採用磁耦合，諧振器5、
6、7和8之間的主耦合同樣採用磁耦合，同樣的，諧振器3和4之間的主耦合採用磁耦合。諧振器2和諧振器7之間的交叉耦合採用電耦合，諧振器3和諧振器6之間的交叉耦合採用磁f禹合。
[0054]圖9是根據本實用新型實施例二中雙頻同軸腔帶通濾波器的頻譜響應曲線。如圖9所示，圖中曲線S21代表濾波器的通帶，Sll代表濾波器的回波損耗。可以看出，S21曲線上有兩個近頻通帶，相比於實施例一，位於濾波器通帶外的無用頻率得到更強的抑制。
[0055]雖然本實用新型所公開的實施方式如上，但所述的內容只是為了便於理解本實用新型，並非用以限定本實用新型。任何本實用新型所屬【技術領域】內的技術人員，在不脫離本實用新型所公開的精神和範圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作任何的修改與變化，但本實用新型的專利保護範圍，仍須以所附的權利要求書所界定的範圍為準。
【權利要求】
1.一種雙頻同軸腔帶通濾波器，包括殼體，其特徵在於，在所述殼體內設置有第一隔板而將所述殼體分成處於前側的與外界作用的電耦合部，和處於所述電耦合部後側的磁耦合部，所述第一隔板的處於所述電耦合部和磁耦合部之間的部分存在有開口； 在所述電耦合部內與第一隔板垂直地設置有封閉的第二隔板而將所述電耦合部分成兩個電耦合諧振腔； 在所述磁耦合部內設置有與所述第一隔板平行的第三隔板以及與所述第二隔板共線的第四隔板，而將所述磁耦合部分成四個磁耦合諧振腔；所述第三隔板和第四隔板的處於兩相鄰的磁耦合諧振腔之間的部分存在有開口。
2.根據權利要求1所述的雙頻同軸腔帶通濾波器，其特徵在於，所述殼體內在電耦合部前部設置第五隔板，而將殼體分為處於所述電耦合部前側的與外界作用的附加部，所述第五隔板的處於附加部和電耦合部之間的部分存在有開口； 在所述附加部內設置有與第二隔板共線的封閉的第六隔板，而將所述附加部分成兩個附加諧振腔。
3.根據權利要求1或2所述的雙頻同軸腔帶通濾波器，其特徵在於，在所述殼體前側的側壁上並排設置輸入埠和輸出埠，在所述諧振腔內部中間位置分別設置諧振管；所述輸入埠和輸出埠分別電連接至臨近諧振腔的諧振管。
4.根據權利要求3所述的雙頻同軸腔帶通濾波器，其特徵在於，所述第二隔板上穿設一交叉耦合杆，其杆體的兩端向外延伸形成耦合盤，所述耦合盤的盤面分別與電耦合部的兩個諧振腔的諧振管相對。
5.根據權利要求4所述的雙頻同軸腔帶通濾波器，其特徵在於，還包括封蓋所述殼體的蓋板，以及 調諧螺杆，其穿透所述蓋板插入所述諧振管的中空部分； 調耦合螺杆，其穿透所述蓋板插入所述開口。
6.根據權利要求5所述的雙頻同軸腔帶通濾波器，其特徵在於，所述開口設置在隔板上對應於相鄰兩個諧振管的位置。
7.根據權利要求6所述的雙頻同軸腔帶通濾波器，其特徵在於，所述輸入埠和輸出埠通過抽頭線或者抽頭片分別電連接至臨近諧振腔的諧振管。
【文檔編號】H01P1/205GK204167448SQ201420497483
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】韓世虎 申請人:四川九洲電器集團有限責任公司