一种大功率腔体谐波滤波器

1.本发明属于谐波滤波器技术领域，具体涉及一种大功率腔体谐波滤波器。


背景技术：

2.大功率谐波滤波器射频发射系统中非常重要的一个器件。当谐波抑制不够高时，会导致高次谐波通过天线发射出去，对其他设备造成干扰。由于广播通讯的发射机实用的频率一般为5mhz，10mhz，15mhz，20mhz等，对应的高次谐波为二次谐波、三次谐波、四次谐波、五次谐波，六次谐波等，更高次谐波由于能量低一般不会造成干扰。按照25mhz的工作频率来工作，其能传播出去的最高截止高次谐波为150mhz。所以设计的谐波滤波器要满足对150mhz以内的频率的高度抑制。
3.在广播通讯领域需要大功率方便安装和稳定可靠的滤波器，用来将高次谐波过滤掉，防止对飞机无线通讯、雷达通讯等造成干扰，谐波滤波器是射频系统的重要组成部分，是安装在发射源和终端天线之间的重要设备，滤除基波之外的高次谐波信号，谐波滤波器是否能够稳定、可靠工作直接影响发射机的传输效果和故障时长，对高次谐波的抑制更是允许发射机开机工作的前提保证，因而现有的谐波滤波器存在高次谐波抑制不完全，且大功率谐波滤波器安装困难，制造成本高的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种大功率腔体谐波滤波器，旨在解决现有技术中谐波滤波器传输信号的高次谐波抑制不完全及不稳定的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大功率腔体谐波滤波器，包括第一同轴馈管外导体，所述第一同轴馈管外导体的一端固定连接有铝合金腔体，所述第一同轴馈管外导体的内壁固定连接有第一聚四氟乙烯盘，所述第一聚四氟乙烯盘的内壁固定连接有第一金属连接杆，所述第一金属连接杆的外表面固定连接有第一金属竖板，所述第一金属竖板的上表面固定连接有第一金属横板，所述第一金属竖板的下表面固定连接有第二金属横板，所述第一金属横板的下表面固定连接有第一螺旋电感，所述第一螺旋电感的一端固定连接有金属板，所述金属板的另一侧固定连接有第二螺旋电感，所述第二螺旋电感的一端固定连接有第二金属竖板，所述金属板的上表面固定连接有金属顶板，所述金属板的下表面固定连接有金属底板。
6.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到信号输入的效果，作为本发明一种优选的，所述第一聚四氟乙烯盘的一侧固定连接有第一同轴馈管内导体。
7.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到信号输出的效果，作为本发明一种优选的，所述铝合金腔体的一侧固定连接有第二同轴馈管外导体，所述第二同轴馈管外导体的内壁固定连接有第二聚四氟乙烯盘，所述第二聚四氟乙烯盘的一侧固定连接有第二同轴馈管内导体。
8.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到固定第二金属竖板的效果，作为本发
明一种优选的，所述第二聚四氟乙烯盘的内壁固定连接有第二金属连接杆，所述第二金属连接杆的一端固定连接有第二金属竖板。
9.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到冷却风进入装置内部的效果，作为本发明一种优选的，所述铝合金腔体靠近第一同轴馈管外导体的一侧顶部开设有上进风孔，所述铝合金腔体靠近第一同轴馈管外导体的一侧底部开设有下进风孔。
10.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到冷却风对第一螺旋电感进行冷却的效果，作为本发明一种优选的，所述第一金属竖板的一侧开设有第一上冷却风孔，所述第一金属竖板的另一侧开设有第一下冷却风孔。
11.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到冷却风对第二螺旋电感进行冷却的效果，作为本发明一种优选的，所述金属板一侧的顶部开合有内上冷却风孔，所述金属板一侧的底部开设有内下冷却风孔。
12.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到冷却风对金属顶板和金属底板进行冷却的效果，作为本发明一种优选的，所述金属顶板的上表面开设有第一顶冷却风孔，所述金属顶板的下表面开设有第二顶冷却风孔，所述金属底板的上面开设有第一底冷却风孔，所述金属底板的下表面开设有第二底冷却风孔。
13.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到冷却风流出金属板和第二金属竖板之间空间的效果，作为本发明一种优选的，所述第二金属竖板的一侧开设有第二上冷却风孔，所述第二金属竖板的另一侧开设有第二下冷却风孔。
14.为了使得该一种大功率腔体谐波滤波器达到冷却风流出装置的效果，作为本发明一种优选的，所述铝合金腔体靠近第二同轴馈管外导体的一侧顶部开设有上出风孔，所述铝合金腔体靠近第二同轴馈管外导体的一侧底部开设有下出风孔。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、该大功率腔体谐波滤波器，通过铝合金腔体、第一螺旋电感、第二螺旋电感、第一金属竖板、第一金属横板、第二金属横板、金属顶板、金属底板、第二金属竖板和金属板的设置，谐波滤波器内部为分布式电容电感，在电路形式上可以等效为并联lc回路，电容采用的是平板电容，铝合金结构的平板之间会形成电容，电感则是螺旋状结构，采用垂直安装方式，从而既可以保证安装维护的方便性又可以使其在长途运输中保持固定，为了固定电容和电感设计了三个支撑结构，其中一端的支撑结构上下连接一端平板电容，移动支撑结构就可以改变电容的大小，即可调整谐波滤波器的工作频率和匹配情况，从而保证调整好的谐波滤波器能够完全对高次谐波进行抑制，并在高抑制度的情况下可靠稳定的运行。
17.2、该大功率腔体谐波滤波器，通过第一同轴馈管外导体、第一同轴馈管内导体、第二同轴馈管外导体、第二同轴馈管内导体和铝合金腔体的设置，第一同轴馈管外导体和第一同轴馈管内导体共同作为信号出入端口，第二同轴馈管外导体、第二同轴馈管内导体共同作为信号输出端口，信号出入端口和信号输出端口特征阻抗为75欧姆，因在短波通讯频率的传输上都是同轴馈线，从而采用内外馈管形式是可以输出100kw的大功率，因铝合金腔体的形状为矩形，从而不仅利于加工，并且方便和内部各种金属的板材形成电容。
18.3、该大功率腔体谐波滤波器，通过第一金属横板、第二金属横板、金属顶板、金属底板、第二金属竖板、金属板、第一螺旋电感和第二螺旋电感的设置，因滤波器内部的电容都是由各种金属的板材组成的，从而能欧替代陶瓷电容，即减少了成本，又降低了物料的种
类和安装的难度，同时第一螺旋电感和第二螺旋电感的螺旋设计能够增加电感量，另外可以方便对电感进行调整，当输出频率有变化时可以通过减少电感匝数或者改变匝间距来进行调整。
19.4、该大功率腔体谐波滤波器，通过上进风孔、下进风孔、上出风孔、下出风孔、内上冷却风孔、内下冷却风孔、第一顶冷却风孔、第二顶冷却风孔、第一底冷却风孔、第二底冷却风孔、第一上冷却风孔、第一下冷却风孔、第二上冷却风孔和第二下冷却风孔的设置，冷却风从上进风孔和下进风孔进入，经过第一上冷却风孔和第一下冷却风孔后将第一螺旋电感进行冷却，之后再经过内上冷却风孔、内下冷却风孔对第二螺旋电感进行冷却，此外一部分冷却风经过第一顶冷却风孔、第二顶冷却风孔、第一底冷却风孔和第二底冷却风孔，对金属顶板和金属底板进行冷却，最后冷却风通过第二上冷却风孔和第二下冷却风孔从上出风孔和下出风孔离开滤波器，从而方便对滤波器内部进行冷却，保证谐波滤波器的稳定使用。
附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为本发明中第一聚四氟乙烯盘的轴测结构示意图；
23.图3为本发明中第一螺旋电感和第二螺旋电感的轴测结构示意图；
24.图4为本发明中第一金属连接杆和第二金属连接杆的轴测结构示意图；
25.图5为本发明中第一金属竖板的轴测结构示意图；
26.图6为本发明中金属顶板的轴测结构示意图。
27.图中：1、第一同轴馈管外导体；2、第一同轴馈管内导体；3、第二同轴馈管外导体；4、第二同轴馈管内导体；5、铝合金腔体；6、上进风孔；7、下进风孔；8、上出风孔；9、下出风孔；10、第一螺旋电感；11、第二螺旋电感；12、第一聚四氟乙烯盘；13、第二聚四氟乙烯盘；14、第一金属连接杆；15、第二金属连接杆；16、第一金属竖板；17、第一金属横板；18、第二金属横板；19、金属顶板；20、金属底板；21、第二金属竖板；22、金属板；23、内上冷却风孔；24、内下冷却风孔；25、第一顶冷却风孔；26、第二顶冷却风孔；27、第一底冷却风孔；28、第二底冷却风孔；29、第一上冷却风孔；30、第一下冷却风孔；31、第二上冷却风孔；32、第二下冷却风孔。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例
30.请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：一种大功率腔体谐波滤波器，包括第一同轴馈管外导体1，第一同轴馈管外导体1的一端固定连接有铝合金腔体5，第一同轴馈管外导体1的内壁固定连接有第一聚四氟乙烯盘12，第一聚四氟乙烯盘12的内壁固定连接有第
一金属连接杆14，第一金属连接杆14的外表面固定连接有第一金属竖板16，第一金属竖板16的上表面固定连接有第一金属横板17，第一金属竖板16的下表面固定连接有第二金属横板18，第一金属横板17的下表面固定连接有第一螺旋电感10，第一螺旋电感10的一端固定连接有金属板22，金属板22的另一侧固定连接有第二螺旋电感11，第二螺旋电感11的一端固定连接有第二金属竖板21，金属板22的上表面固定连接有金属顶板19，金属板22的下表面固定连接有金属底板20。
31.在本发明的具体实施例中，通过铝合金腔体5、第一螺旋电感10、第二螺旋电感11、第一金属竖板16、第一金属横板17、第二金属横板18、金属顶板19、金属底板20、第二金属竖板21和金属板22的设置，谐波滤波器内部为分布式电容电感，在电路形式上可以等效为并联lc回路，电容采用的是平板电容，铝合金结构的平板之间会形成电容，电感则是螺旋状结构，采用垂直安装方式，从而既可以保证安装维护的方便性又可以使其在长途运输中保持固定，为了固定电容和电感设计了三个支撑结构，三个支撑结构皆为材质为金属的板材，支撑结构第一个为第一金属竖板16，其作用是第一金属横板17和第二金属横板18，使第一金属横板17和第二金属横板18与金属顶板19和金属底板20形成电容，另外测试时支撑结构第一金属竖板16可以在第一金属连接杆14左右移动，一旦调整完毕即可焊接在一起，第二个支撑结构为金属板22，其作用是支撑金属顶板19和金属底板20，使金属顶板19和金属底板20与第一金属横板17和第二金属横板18以及铝合金腔体5之间形成电容，另外金属板22还起到支撑第一螺旋电感10和第二螺旋电感11的作用，第三个支撑结构为第二金属竖板21，其起到的作用主要是支撑第二螺旋电感11，第二金属竖板21在测试时也可以在第二金属连接杆15左右移动，一旦调整完毕即可焊接在一起，因此其中一端的支撑结构上下连接一端平板电容，移动支撑结构就可以改变电容的大小，即可调整谐波滤波器的工作频率和匹配情况，从而保证调整好的谐波滤波器能够完全对高次谐波进行抑制，并在高抑制度的情况下可靠稳定的运行。
32.具体的，第一聚四氟乙烯盘12的一侧固定连接有第一同轴馈管内导体2。
33.本实施例中：通过第一同轴馈管外导体1和第一同轴馈管内导体2的设置，两者共同作为信号输入端口，方便装置的信号输入。
34.具体的，铝合金腔体5的一侧固定连接有第二同轴馈管外导体3，第二同轴馈管外导体3的内壁固定连接有第二聚四氟乙烯盘13，第二聚四氟乙烯盘13的一侧固定连接有第二同轴馈管内导体4。
35.本实施例中：通过第二同轴馈管外导体3和第二同轴馈管内导体4的设置，两者共同作为信号输出端口，方便装置的信号输出。
36.具体的，第二聚四氟乙烯盘13的内壁固定连接有第二金属连接杆15，第二金属连接杆15的一端固定连接有第二金属竖板21。
37.本实施例中：通过第二金属连接杆15的设置，固定第二金属竖板21。
38.具体的，铝合金腔体5靠近第一同轴馈管外导体1的一侧顶部开设有上进风孔6，铝合金腔体5靠近第一同轴馈管外导体1的一侧底部开设有下进风孔7。
39.本实施例中：通过上进风孔6和下进风孔7的设置，方便冷却风进入装置内部。
40.具体的，第一金属竖板16的一侧开设有第一上冷却风孔29，第一金属竖板16的另一侧开设有第一下冷却风孔30。
41.本实施例中：通过第一上冷却风孔29和第一下冷却风孔30的设置，方便冷却风对第一螺旋电感10进行冷却。
42.具体的，金属板22一侧的顶部开合有内上冷却风孔23，金属板22一侧的底部开设有内下冷却风孔24。
43.本实施例中：通过内上冷却风孔23和内下冷却风孔24的设置，方便冷却风对第二螺旋电感11进行冷却。
44.具体的，金属顶板19的上表面开设有第一顶冷却风孔25，金属顶板19的下表面开设有第二顶冷却风孔26，金属底板20的上面开设有第一底冷却风孔27，金属底板20的下表面开设有第二底冷却风孔28。
45.本实施例中：通过第一顶冷却风孔25、第二顶冷却风孔26、第一底冷却风孔27和第二底冷却风孔28的设置，方便冷却风对金属顶板19和金属底板20进行冷却。
46.具体的，第二金属竖板21的一侧开设有第二上冷却风孔31，第二金属竖板21的另一侧开设有第二下冷却风孔32。
47.本实施例中：通过第二上冷却风孔31和第二下冷却风孔32的设置，方便冷却风流出金属板22和第二金属竖板21之间的空间。
48.具体的，铝合金腔体5靠近第二同轴馈管外导体3的一侧顶部开设有上出风孔8，铝合金腔体5靠近第二同轴馈管外导体3的一侧底部开设有下出风孔9。
49.本实施例中：通过上出风孔8和下出风孔9的设置，方便冷却风流出装置。
50.该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
51.本发明的工作原理及使用流程：该一种大功率腔体谐波滤波器在使用时，其内部为了固定电容和电感设计了三个支撑结构，三个支撑结构皆为材质为金属的板材，支撑结构第一个为第一金属竖板16，其作用是第一金属横板17和第二金属横板18，使第一金属横板17和第二金属横板18与金属顶板19和金属底板20形成电容，另外测试时支撑结构第一金属竖板16可以在第一金属连接杆14左右移动，一旦调整完毕即可焊接在一起，第二个支撑结构为金属板22，其作用是支撑金属顶板19和金属底板20，使金属顶板19和金属底板20与第一金属横板17和第二金属横板18以及铝合金腔体5之间形成电容，另外金属板22还起到支撑第一螺旋电感10和第二螺旋电感11的作用，第三个支撑结构为第二金属竖板21，其起到的作用主要是支撑第二螺旋电感11，第二金属竖板21在测试时也可以在第二金属连接杆15左右移动，一旦调整完毕即可焊接在一起，因此其中一端的支撑结构上下连接一端平板电容，移动支撑结构就可以改变电容的大小，即可调整谐波滤波器的工作频率和匹配情况。
52.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。