基于l型探针馈电的单腔三模腔体滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种腔体滤波器，尤其是一种基于L型探针馈电的单腔三模腔体滤波器，属于无线通信领域。
【背景技术】
[0002]微波滤波器是现代通信系统中发射端和接收端必不可少的器件，它对信号起分离作用，让有用的信号尽可能无衰减的通过，对无用的信号尽可能大的衰减抑制其通过。随着无线通信技术的发展，信号间的频带越来越窄，这就对滤波器的规格和可靠性提出了更高的要求。腔体滤波器具有高Q值、功率容量大、易于实现、性能稳定等优点而具有很高的应用价值。腔体滤波器通过在各腔谐振器之间开孔或加探针，实现电感或电容耦合，通过改变孔的位置、大小或者探针的粗细长短等来控制耦合电感或耦合电容的强弱以实现各种滤波器;而且很容易实现谐振器之间的交叉耦合，通过控制交叉耦合的数量和强弱得以实现传输零点的位置和数目。由于以上特点，研究腔体滤波器多模结构、腔体滤波器的小型化得到学者们的广泛关注。
[0003]据调查与了解，已经公开的现有技术如下:
[0004]I)谐振器的分离简并模一般有四种方法:1.1)如图1a和Ib所示，通过耦合螺钉来实现简并模耦合时，为了避免相互作用，其位置应位于两个谐振(要耦合)的电场强度最大值附近，且其余简并模电场为零的区域，通常耦合螺钉与两个极化的电场成45°，但这种耦合方式可调谐范围比较小；1.2)如图2a和2b所示，在谐振器45°角上方伸进耦合螺钉，同样可以分离简并模；1.3)如图3a和3b所示，剖出个矩形切角，但这种耦合方式不易加工；1.4)如图4a和4b所示，在谐振器中心开槽，同样这种耦合方式不易加工。
[0005]2)1951年林为干院士基于波导腔体内模式的谐振频率基本公式提出圆柱形谐振腔中存在着多个简并模式，并设计了显著减小波导滤波器体积的一腔五模滤波器，为一腔多模滤波器的研究奠定基础。
[0006]3)1998年 10月，G.Lastoria等人在IEEE MICROWAVE AND GUIDED WAVE LETTERS发表题为 “CAD of Triple-Mode Cavities in Rectangular Waveguide” 的文章中。作者提出了一种采用金属腔体切角的三模结构，结构如图5a所示，通过控制切角的大小将若干个谐振模式平移到我们所需的通带内，它的仿真结果如图5b所示;这种耦合方式的结构不易加工。
[0007]4) 2004年I 月，L.H.Chua等人发表题为 “Analysis of dielectric loadedcubical cavity for triplemode filter design”文章中，提出利用同轴线作为馈电，如图6a所示，采用调谐螺钉的介质腔体滤波器结构，仿真结果如图6b所示;这种采用耦合螺钉的结构可调谐的范围比较少，存在一定的不足。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种具有结构简单、加工容易、性能好的优点，能够满足通信系统要求的基于L型探针馈电的单腔三模腔体滤波器。
[0009]本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0010]基于L型探针馈电的单腔三模腔体滤波器，包括矩形腔体、第一端口以及第二端口，所述第一端口和第二端口设置在矩形腔体上，并贯穿矩形腔体的外壁和内壁;所述第一端口处设有第一导体组件，所述第二端口处设有第二导体组件;所述第一导体组件包括第一竖向导体和第一横向导体，所述第一竖向导体的一端与第一横向导体的一端相连，形成第一 L型探针;所述第二导体组件包括第二竖向导体和第二横向导体，所述第二竖向导体的一端与第二横向导体的一端相连，形成第二 L型探针。
[0011]作为一种优选方案，所述第一竖向导体为第一同轴内导体，其另一端从第一端口伸出矩形腔体外，并焊接有第一同轴外导体，所述第一同轴外导体固定在第一端口处的矩形腔体外壁上;所述第二竖向导体为第二同轴内导体，其另一端从第二端口伸出矩形腔体夕卜，并焊接有第二同轴外导体，所述第二同轴外导体固定在第二端口处的矩形腔体外壁上。
[0012]作为一种优选方案，所述第一端口设置在矩形腔体的顶部，所述第二端口设置在矩形腔体的底部。
[0013]作为一种优选方案，所述第一横向导体在矩形腔体内向右侧倾斜，所述第二横向导体在矩形腔体内向左侧倾斜。
[0014]作为一种优选方案，所述第一横向导体和第二横向导体在矩形腔体顶部或底部上的投影相互对称。
[0015]作为一种优选方案，所述第一横向导体在矩形腔体内向右侧倾斜的角度为30?60度，所述第二横向导体在矩形腔体内向左侧倾斜的角度为30?60度。
[0016]作为一种优选方案，所述第一横向导体和第二横向导体的另一端悬空。
[0017]作为一种优选方案，所述第一同轴内导体和第二同轴内导体均采用耦合杆，所述第一同轴外导体和第二同轴外导体均采用SMA接头，所述SMA接头的末端与耦合杆焊接。
[0018]作为一种优选方案，所述SMA接头上设有四个通孔，所述矩形腔体在第一端口和第二端口附近的位置分别开有四个与SMA接头的通孔相对应的螺纹孔，所述SMA接头通过四根螺钉穿过四个通孔后与四个螺纹孔配合固定在矩形腔体外壁上。
[0019]本发明相对于现有技术具有如下的有益效果:
[0020]1、本发明的滤波器在一个矩形腔体上设置有两个端口，在每个端口处设置一个竖向导体和一个横向导体，竖向导体和横向导体形成L型探针结构，利用竖向导体的一端焊接同轴外导体进行馈电，具有高选择性、高Q值、设计和加工简单的特点，能够满足小型化通信的要求。
[0021 ] 2、本发明的滤波器在2.47?2.58GHz的频率范围内有三个明显的谐振点，可见是单腔三模谐振器的滤波器，克服了现有滤波器采用单腔单模谐振器所存在的零点产生困难问题。
[0022]3、本发明的滤波器不用加工任何切角或者开槽，加工容易，解决了腔体滤波器带宽窄加工复杂的问题，且结构简单，应用范围广。
【附图说明】
[0023]图1a为采用现有技术第一种分离简并模方法的谐振器(谐振器为矩形体)结构图。
[0024]图1b为采用现有技术第一种分离简并模方法的谐振器(谐振器为圆柱体)结构图。
[0025]图2a为采用现有技术第二种分离简并模方法的谐振器立体图。
[0026]图2b为采用现有技术第二种分离简并模方法的谐振器俯视图。
[0027]图3a为采用现有技术第三种分离简并模方法的谐振器立体图。
[0028]图3b为采用现有技术第三种分离简并模方法的谐振器俯视图。
[0029]图4a为采用现有技术第四种分离简并模方法的谐振器立体图。
[0030]图4b为采用现有技术第四种分离简并模方法的谐振器俯视图。
[0031 ]图5a为现有技术中采用金属腔体切角的三模滤波器结构图。
[0032]图5b为现有技术中采用金属腔体切角的三模滤波器仿真结果图。
[0033]图6a为现有技术中采用调谐螺钉的介质腔体滤波器结构图。
[0034]图6b为现有技术中采用调谐螺钉的介质腔体滤波器仿真结果图。
[0035]图7为本发明实施例1的滤波器立体图。
[0036]图8为本发明实施例1的滤波器正视图。
[0037]图9为本发明实施例1的滤波器左侧视图。
[0038]图10为本发明实施例1的滤波器俯视图。
[0039]图11为本发明实施例1的滤波器频率响应的电磁仿真曲线图。
[0040]图12为加工本发明实施例1的滤波器时的封闭式前侧板示意图。
[0041]图13为加工本发明实施例1的滤波器时后腔体的示意图。
[0042]其中，1-矩形腔体，2-第一竖向导体，3-第一横向导体，4-第二竖向导体，5-第二横向导体，6-第一同轴外导体