一種帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及腔體濾波器的技術領域，特別涉及一種帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器。
【背景技術】
[0002]隨著數據通信和多媒體業務需求的發展，特別是對多制式和高質量通信的迫切需求，各種通信標準以及新的技術正不斷地被提出，從早期的GSM、CDMA、WCDMA到現在的TD-SCDMA, WLAN、WiMAX, UffB, LTE0雙頻無線通信系統在這種情況下應運而生，微波雙頻帶通濾波器是是用一個雙頻段單元來處理兩個波段的信號，其功能就是傳輸所需的雙頻信號而抑制不需要的頻率信號的傳輸。采用具有單端口輸入單端口輸出的雙頻段濾波器可以大大降低系統體積，提高系統可靠性，實現高質量通信。
[0003]在實際工業生產中，最常用的是腔體濾波器，因為它具有更高的功率容量。同軸腔體濾波器是一種具有極小的色散的腔體濾波器，因而通過的信號幾乎不會產生畸變。在眾多種同軸腔體濾波器中，螺旋腔濾波器因其小尺寸的特點，而成為極具市場競爭力的產品。但是采用螺旋腔實現雙頻濾波器是一大難點，另外兩個通帶的帶寬可控一直是雙頻濾波器設計中的一個難點。由于這兩個難點，目前還沒有帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器的文章或是相關報道。
[0004]比如，1998年，S.J.Fiedziuszko和R.S.Kwok在本技術領域頂級會議"Internat1nal Microwave Symposium Digest"上發表題為"Novel helical resonatorfilter structures"的文章，使用螺旋同軸腔設計了一個單頻雙腔雙模帶通濾波器，如附圖1(a)及(b)所示。該諧振器為二分之波長的螺旋線圈纏繞高介電常數介質，雖然一方面可以進一步減小腔體尺寸，另一方面便于二分之波長螺旋線圈的固定，但是并未公開關于非均勻螺距的螺旋諧振器的設計思路，同時該文章中公開的濾波器也并非雙頻濾波器。
[0005]又比如，2000年，Guangping Zhou在本技術領域頂級會議"Antennas andPropagat1n Society Internat1nal Symposium"上發表題為 〃A non-uniform pitchdual band helix antenna〃的文章，如下圖2 (a)及(b)所示。其采用兩種不同螺距的螺旋諧振器設計了不同頻率比的雙頻天線，但該濾波器并未設計帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器概念。
[0006]再如，專利申請號為201020585419.5，專利名稱為一種帶寬可控的雙頻微帶濾波器公開的濾波器，具體結構如圖3(a)及(b)所示。當濾波器的第二通帶工作時，內嵌的U型半波長諧振器工作，輸入輸出端口線和U型半波長諧振器直接相連，形成抽頭耦合，抽頭位置決定了第二通帶的外部品質因數，諧振器間的耦合縫隙決定第二通帶的耦合系數。而在第一通帶工作時，U型半波長諧振器不諧振而被視為饋線，經縫隙耦合給短路枝節加載諧振器饋電，其縫隙決定第一通帶的外部品質因數，短路枝節長度決定第一通帶的耦合系數。該專利公開的濾波器采用的是微帶結構，并未公開關于螺旋腔結構的帶寬可控雙頻濾波器的概念。【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器，該濾波器通過采用非均勻螺距結構實現了雙頻帶濾波器頻率可控，通過新型饋電結構和新型耦合結構實現了帶寬可控。
[0008]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:
[0009]—種帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器，包括濾波器諧振腔以及同時用于輸入和輸出端口的第一射頻接頭3-a與第二射頻接頭3-b，所述濾波器諧振腔由第一諧振腔體Ι-a、第二諧振腔體Ι-b和耦合窗5組成，其中所述耦合窗5位于所述第一諧振腔體Ι-a和所述第二諧振腔體Ι-b之間，用于隔開上述兩個腔體；
[0010]所述第一諧振腔體Ι-a內裝載有第一饋電裝置7-a和第一螺旋諧振器2_a，其中所述第一饋電裝置7-a通過第一同軸內導體連接饋線6-a與設置在所述第一諧振腔體l_a外壁的第一射頻接頭3-a連接，其中所述第一螺旋諧振器2-a通過第一接地底座4_a固定在所述第一諧振腔體Ι-a內壁；
[0011]所述第二諧振腔體Ι-b內裝載有第二饋電裝置7-b和第二螺旋諧振器2-b，其中所述第二饋電裝置7-b通過第二同軸內導體連接饋線6-b與設置在所述第二諧振腔體Ι-b外壁的第二射頻接頭3-b連接，其中所述第二螺旋諧振器2-b通過第二接地底座4-b固定在所述第二諧振腔體Ι-b內壁。
[0012]進一步的，所述耦合窗5包括左半耦合窗和右半耦合窗，其中所述左半耦合窗包括第一窗口 10，其中所述右半耦合窗包括上下并排的第二窗口 11和第三窗口 12。
[0013]進一步的，所述第一窗口 10、第二窗口 11和第三窗口 12均為矩形窗口。
[0014]進一步的，所述第一螺旋諧振器2-a與第二螺旋諧振器2-b均為所在諧振腔體的四分之一波長螺旋諧振器。
[0015]進一步的，所述第一諧振腔體Ι-a與第二諧振腔體Ι-b、所述第一射頻接頭3_a與第二射頻接頭3-b、所述第一饋電裝置7-a與第二饋電裝置7-b、所述第一同軸內導體連接饋線6-a與第二同軸內導體連接饋線6-b、所述第一螺旋諧振器2-a與第二螺旋諧振器2_b以及所述第一接地底座4-a與第二接地底座4-b均以所述耦合窗5的中心面鏡像對稱設置。
[0016]進一步的，所述第一饋電裝置7-a與第二饋電裝置7-b均為階躍阻抗結構的矩形親合片;
[0017]其中所述第一饋電裝置7-a包括位于所述第一同軸內導體連接饋線6-a上方的第一低阻抗矩形耦合片8-a和位于所述第一同軸內導體連接饋線6-a下方的第一高阻抗矩形耦合片9-a，并且所述第一高阻抗矩形耦合片9-a的寬度小于所述第一低阻抗矩形耦合片8—a ；
[0018]其中所述第二饋電裝置7-b包括位于所述第二同軸內導體連接饋線6-b上方的第二低阻抗矩形耦合片8-b和位于所述第二同軸內導體連接饋線6-b下方的第二高阻抗矩形耦合片9-b，并且所述第二高阻抗矩形耦合片9-b的寬度小于所述第二低阻抗矩形耦合片8-b。
[0019]進一步的，所述第一螺旋諧振器2-a與第二螺旋諧振器2-b均由兩段螺旋圈構成，
[0020]其中，分別靠近第一接地底座4-a與第二接地底座4-b的螺旋圈的螺距大于另一段螺旋圈的螺距。
[0021]進一步的，所述螺旋圈均為每段3匝。
[0022]本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果:
[0023]1、本實用新型公開的螺旋腔雙頻濾波器克服現有的螺旋腔雙頻濾波器無法實現帶寬可控的問題，通過新型饋電結構和耦合結構實現了可控帶寬的雙頻特性。
[0024]2、本實用新型提出的帶寬可控雙頻螺旋腔濾波器，克服現有技術的缺點與不足，具有帶寬可控、小型化、低色散、高選擇性、高功率容量、高Q值、設計和加工簡單等特點。
[0025]3、本實用新型提出的帶寬可控雙頻濾波器，具有較高選擇性，可以滿足實際多種通信要求。
【附圖說明】
[0026]圖1 (a)是現有技術I中螺旋腔諧振器的結構圖；
[0027]圖1 (b)是利用現有技術I中諧振器設計的濾波器的頻率響應；
[0028]圖2 (a)是現有技術2中采用非均勻螺距結構的雙頻天線的結構圖；
[0029]圖2 (b)是利用現有技術2中非均勻螺距結構雙頻天線的濾波器的頻率響應；
[0030]圖3 (a)是現有技術3中帶寬可控雙頻帶微帶濾波器的結構圖；
[0031]圖3 (b)是現有技術3中濾波器的頻率響應；
[0032]圖4是本實施例中帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器的立體結構圖；
[0033]圖5是本實施例中帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器的剖視圖；
[0034]圖6(a)是本實施例中第一饋電裝置的立體結構圖；
[0035]圖6 (b)是本實施例中第一饋電裝置的側視圖；
[0036]圖6 (C)是本實施例中第一饋電裝置的俯視圖；
[0037]圖6(d)是本實施例中第一饋電裝置的正視圖；<