矩形過模波導單級高次模多模濾模器的製作方法

2023-10-18 07:27:54 3

專利名稱：矩形過模波導單級高次模多模濾模器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種微波波導元件，尤其是一種可以同時濾掉矩形過模波導中的多種
高次模的濾模器。
背景技術：
不同與在單模波導中只有一個傳輸模式，其它高次模都是衰減模式(或稱凋落模式)的情況，在過模波導中，通常有兩個或者兩個以上的傳輸模式，在同樣的工作頻段，過模波導的尺寸要大於單模波導。通常情況下一般使用單模波導，但是在許多場合，特別是在亞毫米波或太赫茲頻段，為了減少波導的傳輸損耗，或者受加工工藝的限制，需要使用過模波導。在矩形過模波導中，矩形波導的工作波長不僅小於工作模式即主模T^。的截止波長，而且還小於一些高次模，例如TE2。、 TEU、 TMn模或其它高次模的截止波長，因此在矩形過模波導中，不僅主模可以傳輸，一些高次模如TE2。、TEn、TMu或其它高次模也可以傳輸，這些傳輸的高次模會影響主模的傳輸，造成主模傳輸性能的下降，因此需要在儘量不影響主模傳輸的條件下，抑制或濾掉這些高次模。在矩形過模波導中濾除高次模非常困難，通常的方法是在波導壁上開槽或者開縫，但是開槽或者開縫通常只能濾除一種高次模。

發明內容
技術問題本發明的目的是提出一種矩形過模波導單級高次模多模濾模器，該濾模器可以有效的濾除矩形過模波導中的多個高次模，同時對矩形波導主模的傳輸影響很小。 技術方案本發明的矩形過模波導單級高次模多模濾模器包括矩形過模波導和模片；其中模片為薄的導體片，其形狀為矩形；模片有兩塊，平行位於矩形過模波導的內的同一橫截面兩側，且與矩形過模波導的橫截面平行；這樣的兩塊模片構成一組平行模片；模片在矩形過模波導內的高度等於矩形過模波導內腔窄壁的高度；模片的寬度小於矩形過模波導內腔寬壁寬度的一半。 矩形過模波導的橫截面尺寸大於同樣工作頻率情況下的矩形單模波導的橫截面尺寸，使得在矩形過模波導中不僅主模滿足傳輸條件，而且有一個或者多個高次模也滿足傳輸條件而不能被截止。 在工作頻率上，矩形過模波導的主模在模片作用下諧振，而矩形過模波導的高次模在模片上失諧。 在工作頻率上，只用一組平行模片就可以實現在矩形過模波導中，在同樣的頻率上，使主模可以通過、同時濾掉其它多個高次模的目的。 模片位於矩形過模波導的內部，其與矩形過模波導的橫截面平行；模片為薄的導體片，其形狀為矩形；在矩形過模波導的同一橫截面裡，有兩塊平行的模片；在這兩塊模片中，一塊模片靠著矩形過模波導的一個內腔窄壁，另一塊模片則靠著矩形過模波導的另外一個內腔窄壁；這樣的兩塊模片構成一組平行模片；模片在矩形過模波導內的高度等於矩
3形過模波導內腔窄壁的高度，從而模片連接矩形過模波導的上下兩個內腔寬壁；模片的寬度小於矩形過模波導內腔寬壁寬度的一半，因此在矩形過模波導同一橫截面的平行模片之間有縫隙。只要在工作頻率上，矩形過模波導的尺寸、模片各部分的尺寸滿足主模的諧振條件，則使得在工作頻率上，矩形過模波導的主模在模片的作用下諧振，而矩形過模波導中的高次模則失諧，這樣在同樣的頻率上主模的信號由於諧振就可以以較低的損耗通過該模片，而高次模則由於失諧而通過模片的傳輸損耗較大，由此達到了在矩形過模波導裡主模通過、高次模抑制的濾模器的效果。 有益效果本發明的有益效果是，在矩形過模波導裡多個高次模的傳輸受到抑制，而主模的傳輸損耗較小，計算表明，在同樣的頻率上，多個高次模的傳輸損耗均大於20dB，而主模的傳輸損耗不到ldB ;其次，本發明的結構簡單，易於加工。


圖1是本發明的結構示意圖。 圖中有矩形過模波導1、模片2、內腔窄壁3、內腔寬壁4。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。 本發明所採用的實施方案是矩形過模波導單級高次模多模濾模器包括矩形過模波導和模片；其中模片位於矩形過模波導的內部，其與矩形過模波導的橫截面平行；模片為薄的導體片，其形狀為矩形；在矩形過模波導的同一橫截面裡，有兩塊平行的模片；在這兩塊模片中，一塊模片靠著矩形過模波導的一個內腔窄壁，另一塊模片則靠著矩形過模波導的另外一個內腔窄壁；這樣的兩塊模片構成一組平行模片；模片在矩形過模波導內的高度等於矩形過模波導內腔窄壁的高度，從而模片連接矩形過模波導的上下兩個內腔寬壁；模片的寬度小於矩形過模波導內腔寬壁寬度的一半，因此在矩形過模波導同一橫截面的平行模片之間有縫隙。只要在工作頻率上，矩形過模波導的尺寸、模片的寬度以及模片的厚度滿足主模的諧振條件，則使得在工作頻率上，矩形過模波導的主模在模片的作用下諧振，而矩形過模波導中的高次模則失諧，這樣在同樣的頻率上主模的信號由於諧振就可以以較低的損耗通過該模片，而高次模則由於失諧而通過模片的傳輸損耗較大，由此達到了在矩形過模波導裡主模通過、高次模抑制的濾模器的效果。 在結構上，矩形過模波導單級高次模多模濾模器由矩形過模波導1和模片2組成；其中模片2位於矩形過模波導1的內部，其與矩形過模波導1的橫截面平行；模片2為薄的導體片，其形狀為矩形；在矩形過模波導1的同一橫截面裡，有兩塊平行的模片2 ;在這兩塊模片2中，一塊模片2靠著矩形過模波導1的一個內腔窄壁3，另一塊模片2則靠著矩形過模波導1的另外一個內腔窄壁3 ;這樣的兩塊模片2構成一組平行模片；模片2在矩形過模波導1內的高度等於矩形過模波導1內腔窄壁3的高度，從而模片2連接矩形過模波導1的上下兩個內腔寬壁4 ;模片2的寬度小於矩形過模波導1內腔寬壁寬度4的一半，因此在矩形過模波導1同一橫截面平行的模片2之間有縫隙，縫隙的寬度可以根據主模的諧振條件確定。 在製造上，矩形過模波導1和模片2的材料可以是銅或鋁等良導體，也可以是在這些材料上鍍金或者銀；矩形過模波導1可以分成幾段製作，然後把製作好的模片2夾在兩段波導之間。 根據以上所述，便可實現本發明。
權利要求
一種矩形過模波導單級高次模多模濾模器，其特徵在於該高次模濾模器包括矩形過模波導(1)和模片(2)；其中模片(2)為薄的導體片，其形狀為矩形；模片(2)有兩塊，平行位於矩形過模波導(1)的內的同一橫截面兩側，且與矩形過模波導(1)的橫截面平行；這樣的兩塊模片(2)構成一組平行模片；模片(2)在矩形過模波導(1)內的高度等於矩形過模波導(1)內腔窄壁(3)的高度；模片(2)的寬度小於矩形過模波導(1)內腔寬壁(4)寬度的一半。
2. 根據權利要求1所述的矩形過模波導單級高次模多模濾模器，其特徵在於矩形過模波導(1)的橫截面尺寸大於同樣工作頻率情況下的矩形單模波導的橫截面尺寸，使得在矩形過模波導中不僅主模滿足傳輸條件，而且有一個或者多個高次模也滿足傳輸條件而不能被截止。
3. 根據權利要求2所述的矩形過模波導單級高次模多模濾模器，其特徵在於在工作頻率上，矩形過模波導(1)的主模在模片(2)作用下諧振，而矩形過模波導(1)的高次模在模片(2)上失諧。
4. 根據權利要求2或3所述的矩形過模波導單級高次模多模濾模器，其特徵在於在工作頻率上，只用一組平行模片(2)就可以實現在矩形過模波導(1)中，在同樣的頻率上，使主模可以通過、同時濾掉其它多個高次模的目的。
全文摘要
矩形過模波導單級高次模多模濾模器涉及一種微波波導元件，可以同時濾掉矩形過模波導中的多種高次模。該高次模濾模器包括矩形過模波導(1)和模片(2)；其中模片(2)為薄的導體片，其形狀為矩形；模片(2)有兩塊，平行位於矩形過模波導(1)的內的同一橫截面兩側，且與矩形過模波導(1)的橫截面平行；這樣的兩塊模片(2)構成一組平行模片；模片(2)在矩形過模波導(1)內的高度等於矩形過模波導(1)內腔窄壁(3)的高度；模片(2)的寬度小於矩形過模波導(1)內腔寬壁(4)寬度的一半。
文檔編號H01P3/12GK101728603SQ20101010634
公開日2010年6月9日 申請日期2010年2月2日 優先權日2010年2月2日
發明者孫忠良, 李玉福, 殷曉星, 趙洪新 申請人:東南大學