一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及腔体滤波器，具体涉及一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器。由于现有技术中，均匀阻抗谐振器的体积较大，圆盘加载技术以及阶跃阻抗谐振器的无载Q值较低，导致滤波器的插入损耗较大。为了解决上述问题，本实用新型提供一种滤波器，其特点就是在谐振器的柱状内导体开路端增加一个桶装结构的导体，且柱状内导体探入该导体并与其底部相连接。该特异结构的设置，相比均匀阻抗谐振器多了两个自由度，相比阶跃阻抗谐振器多了一个自由度，所以本实用新型的谐振长度会更短，可以缩小了滤波器的尺寸；同时本实用新型把阶跃阻抗谐振器柱状内导体末端部分改进成桶状结构，显然大大增加了谐振器的储能空间，因而无载Q值较低，插入损耗降低。
【专利说明】
-种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器
技术领域
[0001] 本实用新型设及腔体滤波器，具体设及一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器。
【背景技术】
[0002] 作为无线电通信和雷达系统中的关键无源器件，微波滤波器得到了广泛的研究。 现在应用非常普遍的有波导滤波器、同轴滤波器、带状线滤波器和微带滤波器等等。带状线 滤波器具有小的尺寸、通过光刻技术易于加工、与其他有源电路元件易于集成等优点，在射 频和微波电路中常被使用。
[0003] 但是，当要求滤波器能够承受高功率、低插损、高抑制、窄带宽时，腔体滤波器是最 好的选择。然而，腔体滤波器件的最大缺点是尺寸明显比其他可应用在微波波段的滤波器 大。为了适应电子系统小型化和便携化的发展需求，发展新型化和小型化的波导滤波器件 是业界广泛关注的课题。
[0004] 我们知道在任何无线电接收前端通道中，都需要滤波器W滤掉干扰信号，通常会 根据技术指标和重量要求选用不同的滤波器，如LC滤波器、声表面滤波器、陶瓷介质滤波 器、腔体滤波器等。P波段是指工作频率在230~1000 MHz之间的无线电信号，最广泛的应用 就是低空探测预警相控阵雷达和无线电气象探空仪。由于无线电探空仪是从25千米的高空 将无线电信号传送到地面接收前端，可见接收灵敏度非常低，接收系统要求前端滤波器的 插入损耗要小于1地，我们知道滤波器的插入损耗和其无载Q值直接相关，探空仪的工作带 宽为5MHz，相对带宽只有1%，要满足1地的插损，Q值应在1500 W上，而LC滤波器、声表面滤波 器、陶瓷介质滤波器均不能满足要求，唯有同轴腔体滤波器能满足。目前市场上同类产品都 是按常规1/4A均匀阻抗(UIR)谐振器、圆盘加载技术或阶跃阻抗(SIR)技术设计同轴腔，如 果按运=种技术设计该滤波器的谐振长度分别在187mm左右和IlOmm左右，而且圆盘加载或 阶跃阻抗会使谐振腔的无载Q值会降低，插入损耗变大。显然采用运=个种结构滤波器的尺 寸都比较大，满足不了用户对整机尺寸、重量或插损的要求。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，该滤波器相 对现有技术，具有较小的体积和重量，同时能满足用户对带内插损的要求，降低了滤波器的 成本。
[0006] 为了实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种利用双同轴阻抗技术的 腔体滤波器，包括导体外壳、盖板、柱状内导体，盖板盖在导体外壳上，导体外壳内部分割成 多个空腔，柱状内导体的一端固定在空腔的内壁上，还包括导体，导体呈桶装结构，柱状内 导体的另一端探入导体并与导体的底部相连接。
[0007] 优选的，柱状内导体靠近导体的一端开有圆孔，圆孔贯穿导体的底部，空腔内壁与 圆孔相对的位置安装有可W探入圆孔的频率调节螺钉。
[0008] 优选的，导体外壳上还安装有可W探入导体外壳内腔的禪合螺钉。
[0009] 本实用新型的技术效果在于：
[0010] (1)本实用新型与现有技术相比，其特点就是在柱状内导体开路端增加一个桶装 结构的导体，且柱状内导体探入该导体并与其底部相连接。该特异结构的设置，相比均匀阻 抗谐振器多了两个自由度，相比阶跃阻抗谐振器多了一个自由度，所W本实用新型的谐振 长度会更短。故而降低了滤波器的尺寸，材料成本降低了，实际上降低了产品成本。
[0011] (2)对于腔体谐振器，谐振器内电磁能量储存在内外导体封闭的空间内，谐振器内 空间的有效使用对于提高Q值有决定性的作用，Q值越高插入损耗越小。而本实用新型把阶 跃阻抗谐振器柱状内导体末端部分改进成桶状结构，显然大大增加了谐振器的储能空间， 同时柱状内导体末端部分直径比阶跃阻抗谐振器末端的直径大，所W同等条件下，其长度 比阶跃阻抗谐振器更小，插入损耗亦小，满足了用户的需求。
[0012] (3)本实用新型柱状内导体靠近导体的一端开有圆孔，圆孔贯穿导体的底部，空腔 内壁与圆孔相对的位置安装有可W探入圆孔的频率调节螺钉。改变频率调节螺钉的插入深 度可W调整谐振频率。
[0013] (4)本实用新型导体外壳上还安装有可W探入导体外壳内腔的禪合螺钉。改变禪 合螺钉的插入深度可W调整振子间的禪合。
【附图说明】 [0014] ：
[0015] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0016] 图2为本实用新型中导体外壳的结构示意图；
[0017] 图3为本实用新型的内部结构示意图；
[0018] 图4为本实用新型的剖视图；
[0019] 图5为本实用新型中谐振器的等效电路。
【具体实施方式】 [0020] ：
[0021] W下对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的
【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0022] 参照附图1、附图2和附图3,一种一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，包括导 体外壳100、盖板200、柱状内导体300,盖板200盖在导体外壳100上，导体外壳100内部分割 成多个空腔101，柱状内导体300的一端固定在空腔101的内壁上，还包括导体400,导体400 呈桶装结构，柱状内导体300的另一端探入导体400并与导体400的底部相连接。参照图4,柱 状内导体300和导体外壳100形成一个同轴腔谐振器、柱状内导体300和导体400形成一个同 轴腔谐振器，同时导体400与导体外壳100也形成一个同轴腔谐振器。也就是说该结构实际 上组成=个同轴腔谐振器。我们设定上述=个同轴腔谐振器的同轴腔分别为1、2、3,从电路 的角度分析，由=条同轴传输线L1、L2和L3(参照附图5)组成，分别对应同轴腔1、2和3,每条 传输线的特性阻抗分别为Z1、Z2、和Z3,传输线Ll和传输线L2是串联结构，并且它们的终端 都是短路的，所W从开路端看去它们的输入阻抗分别为：
[0023] Zlin= -jZl 化址 Ll (1)
[0024] Z2in= -jZ2tan化2 (2)
[0025] 式（1)和式（2)串联后的阻抗就是传输线L3的负载阻抗Z3L，也就是谐振器的负载 阻抗ZL
[0026] ZL= Zlin + Z2in (3)
[0027] 从传输线L3开路端看去的输入阻抗Zi(输入导纳Yi)为
[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)即为谐振器的输入阻抗(输入导纳）
[0031] 当电路谐振时，式(4)中Yi=O,则谐振条件为
[0032] (RZ2 化址 L1+RZ1 化址 L2)ta 址 L3= RZ1XRZ2 (5)
[0033] 从公式（5)，我们能理解本实用新型的谐振条件取决于Ll、L2、L3和阻抗比RZl、 RZ2。相比均匀阻抗谐振器(UIR)多了两个自由度，相比阶跃阻抗谐振器(SIR)多了一个自由 度，所W本实用新型的谐振长度会更短。
[0034] 优选的，本实用新型柱状内导体300靠近导体400的一端开有圆孔301，圆孔301贯 穿导体400的底部，空腔101内壁与圆孔301相对的位置安装有可W探入圆孔301的频率调节 螺钉500。改变频率调节螺钉500的插入深度可W调整谐振频率。
[0035] 优选的，本实用新型导体外壳100上还安装有可W探入导体外壳100内腔的禪合螺 钉600。改变禪合螺钉600的插入深度可W调整振子间的禪合。
[0036] 本实用新型的工作流程如下:输入信号通过接头抽头禪合到第一个空腔IOU第一 个谐振器），通过频率调节螺钉巧00)将各个谐振器均谐振在滤波器通带内的一定频率，那 么输入信号中只有和第一个谐振器(第一个空腔101)谐振的频率才能禪合到下一级，其它 频率成分将被抑制掉，W此类推，一直到最后一个谐振器(最后一个空腔101)，在调试过程 中，通过调整禪合螺钉600在导体外壳100内的深度来达到需要的工作带宽，最后通过接头 将信号输出。
【主权项】
1. 一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，包括导体外壳（100)、盖板(200)、柱状内导 体(300)，所述的盖板(200)盖在导体外壳（100)上，所述的导体外壳（100)内部分割成多个 空腔（101 )，所述的柱状内导体(300 )的一端固定在空腔（101)的内壁上，其特征在于:还包 括导体(400)，所述的导体(400)呈桶装结构，柱状内导体(300)的另一端探入导体(400)并 与导体(400)的底部相连接。2. 如权利要求1所述的一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，其特征在于:所述的柱 状内导体(300)靠近导体(400)的一端开有圆孔(301)，所述的圆孔(301)贯穿导体(400)的 底部，空腔（101)内壁与圆孔(301)相对的位置安装有可以探入圆孔(301)的频率调节螺钉 (500)〇3. 如权利要求1所述的利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，其特征在于，所述的导体外 壳(100)上还安装有可以探入导体外壳(100)内腔的耦合螺钉(600)。
【文档编号】H01P1/208GK205680769SQ201620493460
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月27日 公开号201620493460.7, CN 201620493460, CN 205680769 U, CN 205680769U, CN-U-205680769, CN201620493460, CN201620493460.7, CN205680769 U, CN205680769U
【发明人】台中和
【申请人】合肥科尚电子科技有限公司