一種利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及腔體濾波器，具體涉及一種利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器。由于現有技術中，均勻阻抗諧振器的體積較大，圓盤加載技術以及階躍阻抗諧振器的無載Q值較低，導致濾波器的插入損耗較大。為了解決上述問題，本實用新型提供一種濾波器，其特點就是在諧振器的柱狀內導體開路端增加一個桶裝結構的導體，且柱狀內導體探入該導體并與其底部相連接。該特異結構的設置，相比均勻阻抗諧振器多了兩個自由度，相比階躍阻抗諧振器多了一個自由度，所以本實用新型的諧振長度會更短，可以縮小了濾波器的尺寸；同時本實用新型把階躍阻抗諧振器柱狀內導體末端部分改進成桶狀結構，顯然大大增加了諧振器的儲能空間，因而無載Q值較低，插入損耗降低。
【專利說明】
-種利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器
技術領域
[0001] 本實用新型設及腔體濾波器，具體設及一種利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器。
【背景技術】
[0002] 作為無線電通信和雷達系統中的關鍵無源器件，微波濾波器得到了廣泛的研究。 現在應用非常普遍的有波導濾波器、同軸濾波器、帶狀線濾波器和微帶濾波器等等。帶狀線 濾波器具有小的尺寸、通過光刻技術易于加工、與其他有源電路元件易于集成等優點，在射 頻和微波電路中常被使用。
[0003] 但是，當要求濾波器能夠承受高功率、低插損、高抑制、窄帶寬時，腔體濾波器是最 好的選擇。然而，腔體濾波器件的最大缺點是尺寸明顯比其他可應用在微波波段的濾波器 大。為了適應電子系統小型化和便攜化的發展需求，發展新型化和小型化的波導濾波器件 是業界廣泛關注的課題。
[0004] 我們知道在任何無線電接收前端通道中，都需要濾波器W濾掉干擾信號，通常會 根據技術指標和重量要求選用不同的濾波器，如LC濾波器、聲表面濾波器、陶瓷介質濾波 器、腔體濾波器等。P波段是指工作頻率在230~1000 MHz之間的無線電信號，最廣泛的應用 就是低空探測預警相控陣雷達和無線電氣象探空儀。由于無線電探空儀是從25千米的高空 將無線電信號傳送到地面接收前端，可見接收靈敏度非常低，接收系統要求前端濾波器的 插入損耗要小于1地，我們知道濾波器的插入損耗和其無載Q值直接相關，探空儀的工作帶 寬為5MHz，相對帶寬只有1%，要滿足1地的插損，Q值應在1500 W上，而LC濾波器、聲表面濾波 器、陶瓷介質濾波器均不能滿足要求，唯有同軸腔體濾波器能滿足。目前市場上同類產品都 是按常規1/4A均勻阻抗(UIR)諧振器、圓盤加載技術或階躍阻抗(SIR)技術設計同軸腔，如 果按運=種技術設計該濾波器的諧振長度分別在187mm左右和IlOmm左右，而且圓盤加載或 階躍阻抗會使諧振腔的無載Q值會降低，插入損耗變大。顯然采用運=個種結構濾波器的尺 寸都比較大，滿足不了用戶對整機尺寸、重量或插損的要求。
【發明內容】
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器，該濾波器相 對現有技術，具有較小的體積和重量，同時能滿足用戶對帶內插損的要求，降低了濾波器的 成本。
[0006] 為了實現上述技術效果，本實用新型的技術方案為：一種利用雙同軸阻抗技術的 腔體濾波器，包括導體外殼、蓋板、柱狀內導體，蓋板蓋在導體外殼上，導體外殼內部分割成 多個空腔，柱狀內導體的一端固定在空腔的內壁上，還包括導體，導體呈桶裝結構，柱狀內 導體的另一端探入導體并與導體的底部相連接。
[0007] 優選的，柱狀內導體靠近導體的一端開有圓孔，圓孔貫穿導體的底部，空腔內壁與 圓孔相對的位置安裝有可W探入圓孔的頻率調節螺釘。
[0008] 優選的，導體外殼上還安裝有可W探入導體外殼內腔的禪合螺釘。
[0009] 本實用新型的技術效果在于：
[0010] (1)本實用新型與現有技術相比，其特點就是在柱狀內導體開路端增加一個桶裝 結構的導體，且柱狀內導體探入該導體并與其底部相連接。該特異結構的設置，相比均勻阻 抗諧振器多了兩個自由度，相比階躍阻抗諧振器多了一個自由度，所W本實用新型的諧振 長度會更短。故而降低了濾波器的尺寸，材料成本降低了，實際上降低了產品成本。
[0011] (2)對于腔體諧振器，諧振器內電磁能量儲存在內外導體封閉的空間內，諧振器內 空間的有效使用對于提高Q值有決定性的作用，Q值越高插入損耗越小。而本實用新型把階 躍阻抗諧振器柱狀內導體末端部分改進成桶狀結構，顯然大大增加了諧振器的儲能空間， 同時柱狀內導體末端部分直徑比階躍阻抗諧振器末端的直徑大，所W同等條件下，其長度 比階躍阻抗諧振器更小，插入損耗亦小，滿足了用戶的需求。
[0012] (3)本實用新型柱狀內導體靠近導體的一端開有圓孔，圓孔貫穿導體的底部，空腔 內壁與圓孔相對的位置安裝有可W探入圓孔的頻率調節螺釘。改變頻率調節螺釘的插入深 度可W調整諧振頻率。
[0013] (4)本實用新型導體外殼上還安裝有可W探入導體外殼內腔的禪合螺釘。改變禪 合螺釘的插入深度可W調整振子間的禪合。
【附圖說明】 [0014] ：
[0015] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0016] 圖2為本實用新型中導體外殼的結構示意圖；
[0017] 圖3為本實用新型的內部結構示意圖；
[0018] 圖4為本實用新型的剖視圖；
[0019] 圖5為本實用新型中諧振器的等效電路。
【具體實施方式】 [0020] ：
[0021] W下對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的
【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0022] 參照附圖1、附圖2和附圖3,一種一種利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器，包括導 體外殼100、蓋板200、柱狀內導體300,蓋板200蓋在導體外殼100上，導體外殼100內部分割 成多個空腔101，柱狀內導體300的一端固定在空腔101的內壁上，還包括導體400,導體400 呈桶裝結構，柱狀內導體300的另一端探入導體400并與導體400的底部相連接。參照圖4,柱 狀內導體300和導體外殼100形成一個同軸腔諧振器、柱狀內導體300和導體400形成一個同 軸腔諧振器，同時導體400與導體外殼100也形成一個同軸腔諧振器。也就是說該結構實際 上組成=個同軸腔諧振器。我們設定上述=個同軸腔諧振器的同軸腔分別為1、2、3,從電路 的角度分析，由=條同軸傳輸線L1、L2和L3(參照附圖5)組成，分別對應同軸腔1、2和3,每條 傳輸線的特性阻抗分別為Z1、Z2、和Z3,傳輸線Ll和傳輸線L2是串聯結構，并且它們的終端 都是短路的，所W從開路端看去它們的輸入阻抗分別為：
[0023] Zlin= -jZl 化址 Ll (1)
[0024] Z2in= -jZ2tan化2 (2)
[0025] 式（1)和式（2)串聯后的阻抗就是傳輸線L3的負載阻抗Z3L，也就是諧振器的負載 阻抗ZL
[0026] ZL= Zlin + Z2in (3)
[0027] 從傳輸線L3開路端看去的輸入阻抗Zi(輸入導納Yi)為
[0028] Zi=IAi= -jZ3X(tan 化 1/RZ1+ 化址 L2/RZ2+ ta 址 L3)/[(ta 址 L1/RZ1+ ta 址 L2/ RZ2Ha 址 L3-1] (4)
[0029] 式中，RZ1=Z3/Z1，RZ2=Z3/Z2 和 0=2 :拓AgO
[0030] 式(4)即為諧振器的輸入阻抗(輸入導納）
[0031] 當電路諧振時，式(4)中Yi=O,則諧振條件為
[0032] (RZ2 化址 L1+RZ1 化址 L2)ta 址 L3= RZ1XRZ2 (5)
[0033] 從公式（5)，我們能理解本實用新型的諧振條件取決于Ll、L2、L3和阻抗比RZl、 RZ2。相比均勻阻抗諧振器(UIR)多了兩個自由度，相比階躍阻抗諧振器(SIR)多了一個自由 度，所W本實用新型的諧振長度會更短。
[0034] 優選的，本實用新型柱狀內導體300靠近導體400的一端開有圓孔301，圓孔301貫 穿導體400的底部，空腔101內壁與圓孔301相對的位置安裝有可W探入圓孔301的頻率調節 螺釘500。改變頻率調節螺釘500的插入深度可W調整諧振頻率。
[0035] 優選的，本實用新型導體外殼100上還安裝有可W探入導體外殼100內腔的禪合螺 釘600。改變禪合螺釘600的插入深度可W調整振子間的禪合。
[0036] 本實用新型的工作流程如下:輸入信號通過接頭抽頭禪合到第一個空腔IOU第一 個諧振器），通過頻率調節螺釘巧00)將各個諧振器均諧振在濾波器通帶內的一定頻率，那 么輸入信號中只有和第一個諧振器(第一個空腔101)諧振的頻率才能禪合到下一級，其它 頻率成分將被抑制掉，W此類推，一直到最后一個諧振器(最后一個空腔101)，在調試過程 中，通過調整禪合螺釘600在導體外殼100內的深度來達到需要的工作帶寬，最后通過接頭 將信號輸出。
【主權項】
1. 一種利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器，包括導體外殼（100)、蓋板(200)、柱狀內導 體(300)，所述的蓋板(200)蓋在導體外殼（100)上，所述的導體外殼（100)內部分割成多個 空腔（101 )，所述的柱狀內導體(300 )的一端固定在空腔（101)的內壁上，其特征在于:還包 括導體(400)，所述的導體(400)呈桶裝結構，柱狀內導體(300)的另一端探入導體(400)并 與導體(400)的底部相連接。2. 如權利要求1所述的一種利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器，其特征在于:所述的柱 狀內導體(300)靠近導體(400)的一端開有圓孔(301)，所述的圓孔(301)貫穿導體(400)的 底部，空腔（101)內壁與圓孔(301)相對的位置安裝有可以探入圓孔(301)的頻率調節螺釘 (500)〇3. 如權利要求1所述的利用雙同軸阻抗技術的腔體濾波器，其特征在于，所述的導體外 殼(100)上還安裝有可以探入導體外殼(100)內腔的耦合螺釘(600)。
【文檔編號】H01P1/208GK205680769SQ201620493460
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月27日 公開號201620493460.7, CN 201620493460, CN 205680769 U, CN 205680769U, CN-U-205680769, CN201620493460, CN201620493460.7, CN205680769 U, CN205680769U
【發明人】臺中和
【申請人】合肥科尚電子科技有限公司