一種波導濾波器及Ka波段上變頻器的制作方法

本實用新型屬于Ka波段通信領域，尤其涉及一種波導濾波器及Ka波段上變頻器。

背景技術：

Ka波段毫米波在衛星通信領域的應用越來越廣泛，Ka波段上變頻器作為毫米波收發機的重要部件，是實現衛星通信的關鍵器件，而Ka波上變頻器中的Ka波段濾波器是影響發射鏈路性能的重要器件之一。現有的Ka波段濾波器主要有波導濾波器和平面濾波器兩種，波導濾波器因其加工工藝要求相對較低、濾波性能好等特點而被廣泛采用。

然而，現有的波導濾波器的波導接收口和波導發射口不在同一平面內，導致將波導濾波器應用于Ka波段上變頻器時，不能與Ka波段上變頻器的PCB板直接貼合，不利于裝配。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種波導濾波器及Ka波段上變頻器，旨在解決現有的波導濾波器的波導輸入端口和波導輸出端口不在同一平面內，導致將波導濾波器應用于Ka波段上變頻器時，不能與Ka波段上變頻器的PCB板直接貼合，不利于裝配的問題。

本實用新型是這樣實現的，一種波導濾波器，包括波導腔體和固定在所述波導腔體中央的E面金屬膜片，所述波導腔體的頂面開有兩個矩形波導開口，所述兩個矩形波導開口位于同一平面內，其中一個矩形波導開口為所述波導濾波器的波導接收口，另一個矩形波導開口為所述波導濾波器的波導發射口。

優選的，所述波導腔體包括對合設置的上腔體和下腔體，所述上腔體中央為底面開有所述兩個矩形波導開口的矩形凹槽，所述下腔體中央為梯形凹槽或矩形凹槽，所述E面金屬膜片固定在所述上腔體和所述下腔體之間，所述上腔體、所述下腔體和所述E面金屬膜片共同形成所述波導濾波器的諧振腔。

優選的，當所述下腔體中央為梯形凹槽時，所述梯形凹槽的坡度為5°～85°。

優選的，所述上腔體、所述下腔體和所述E面金屬膜片通過緊固件緊固。

優選的，所述E面金屬膜片由單片金屬膜片構成，所述單片金屬膜片通過鏤空工藝形成沿其長度方向依次排列且寬度相等的至少兩條金屬線，相鄰金屬線不等間隔分布，所述波導腔體通過所述至少兩條金屬線間隔形成至少三個諧振腔體結構。

優選的，所述至少兩條金屬線的長度按照金屬線的分布順序以中間m條金屬線為基準向兩側遞減，當m＞1時，所述中間m條金屬線的長度相等，其中，m為大于0的正整數。

優選的，所述E面金屬膜片為單金屬膜片、混合金屬膜片或雙面覆蓋超導膜的金屬膜片。

本實用新型實施例還提供一種Ka波段上變頻器，包括上變頻器PCB板，還包括如前所述的波導濾波器，所述兩個矩形波導開口與所述上變頻器PCB板相貼合。

本實用新型與現有技術相比，其有益效果在于：

通過在波導濾波器的波導腔體的頂面開設有兩個位于同一平面內的矩形波導開口，分別作為所述波導濾波器的波導接收口和波導發射口，使所述波導濾波器能夠簡單方便的與上變頻器PCB板相貼合，降低了裝配難度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一提供的波導濾波器的基本立體結構示意圖

圖2是本實用新型實施例二提供的波導濾波器的爆炸結構圖；

圖3是本實用新型實施例二提供的上腔體和下腔體的立體結構圖；

圖4是本實用新型實施例二提供的E面金屬膜片的結構示意圖；

圖5是本實用新型實施例三提供的E面金屬膜片的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例一

如圖1所示，本實施例提供的波導濾波器包括波導腔體20和E面金屬膜片(圖1中未示出)。

波導腔體20頂面開有兩個矩形波導開口24，矩形波導開口24和矩形波導開口24位于同一平面內，其中一個矩形波導開口為波導濾波器10的波導接收口，另一個矩形波導開口為波導濾波器的波導發射口；E面金屬膜片固定在波導腔體20的中央。

本實施例，通過在波導濾波器的波導腔體的頂面開設有兩個位于同一平面內的矩形波導開口，分別作為所述波導濾波器的波導接收口和波導發射口，使所述波導濾波器能夠簡單方便的與上變頻器PCB板相貼合，降低了裝配難度。

實施例二

如圖2所示，在本實施例中，波導濾波器包括由上腔體21和下腔體23組成的波導腔體以及E面金屬膜片22；

在裝配時，上腔體21和下腔體23對合設置構成波導腔體20；

E面金屬膜片22固定在上腔體21和下腔體23之間；

上腔體21、E面金屬膜片22和下腔體23通過緊固件緊固；

本實施例中優選上腔體21、E面金屬膜片22和下腔體23通過沿各自長度 方向設置的多個螺紋孔26和對應的螺栓(圖中未示出)連接固定在一起；

上腔體21、E面金屬膜片22和下腔體23共同形成波導濾波器的諧振腔。

在具體應用中，上腔體21、E面金屬膜片22和下腔體23和也可以通過其他方式固定，例如上下對合的卡扣結構。

如圖3～5所示，在本實施例中，上腔體21的中央為兩端分別開有矩形波導開口24的矩形凹槽；

下腔體23的中央為梯形凹槽或矩形凹槽，當所述下腔體中央為梯形凹槽時，所述梯形凹槽的坡度為5°～85°；

本實施例中優選下腔體23中央為兩端是腔壁斜坡25的梯形凹槽，腔壁斜坡25的坡度為45°。

本實施例通過將上腔體、E面金屬膜片和下腔體固定連接構成可拆卸式的波導濾波器，使用戶可以根據需要對上腔體、下腔體和E面金屬膜片進行更換，便于在對波導濾波器的中心頻率和耦合系數有不同要求時，將具有不同腔體尺寸的上、下腔體和不同寬度的E面金屬膜片組合固定在一起。

在一實施例中，E面金屬膜片由單片金屬膜片構成，單片金屬膜片通過鏤空工藝形成沿其長度方向依次排列且寬度相等的至少兩條金屬線，相鄰金屬線不等間隔分布，所述波導腔體通過所述至少兩條金屬線間隔形成至少三個諧振腔體結構。

所述至少兩條金屬線的長度按照金屬線的分布順序以中間m條金屬線為基準向兩側遞減，當m＞1時，所述中間m條金屬線的長度相等，其中，m為大于0的正整數。

所述E面金屬膜片為單金屬膜片、混合金屬膜片或雙面覆蓋超導膜的金屬膜片。

在具體應用中，E面金屬膜片的尺寸和材質及其上面鏤空形成的金屬線的數量和尺寸均可以根據需要設置；例如，E面金屬膜片可以設置為由六條金屬線形成的七腔體結構、五條金屬線形成的六腔體結構、四條金屬線形成的五腔 體結構、三條金屬線形成的四腔體結構或兩條金屬線形成的三腔體結構。

如圖4所示，本實施例提供的E面金屬膜片22由單片金屬膜片構成，單片金屬膜片22通過鏤空工藝形成沿其長度方向依次排列且寬度相等的兩條金屬線221，相鄰金屬線221不等間隔分布，波導腔體20通過兩條金屬線間隔形成三個諧振腔體結構222，沿單片金屬膜片22的長度方向設置有用于裝配固定的螺紋孔223。

實施例三

如圖5所示，在本實施例中，E面金屬膜片30由單片金屬膜片構成，單片金屬膜片30通過鏤空工藝形成沿其長度方向依次排列且寬度相等的七條金屬線31圖3，相鄰金屬線31不等間隔分布，波導腔體通過七條金屬線間隔形成八個諧振腔體結構32，沿單片金屬膜片30的長度方向設置有用于裝配固定的螺紋孔33。

在本實施例中，七條金屬線31的寬度均為3.550mm，長度按照分布順序依次為0.450mm、2.150mm、2.600mm、2.650mm、2.600mm、2.150mm、0.450mm；E面金屬膜片由厚度為0.1±0.01mm銅箔材料制成。

本實施例通過選用上述尺寸結構的E面金屬膜片，可使波導濾波器具有較寬的帶寬，中心頻率在29.75GHz左右，3dB帶寬約為～1.1GHz；對于Ka波段上變頻器，其頻率范圍可以為29.5GHz～30GHz，帶寬為0.5GHz；當E面金屬膜片的加工厚度在0.1±0.01mm范圍內時，波導濾波器的性能幾乎不變，相對于傳統的波導濾波器，本實施例提供的波導濾波器對E面金屬膜片的加工精度要求大大降低，在保證性能的同時，大大降低了波導濾波器的生產要求。

本實用新型還提供一種Ka波段上變頻器，包括上變頻器PCB板，還包括如前所述的波導濾波器，所述兩個矩形波導開口與所述上變頻器PCB板相貼合。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。