高侧切面图，即垂直于金属腔体1长和高确定的面的切面图，在图5中，由于视角的 原因，所述差分带通滤波器的差分激励结构（即馈电探针）无法示出；为了使得所述差分带 通滤波器的滤波效果能够达到最佳水平，需要确保第一环形介质谐振器21和第二环形介 质谐振器22的中屯、频率相等（当然在实际应用中不可能完全相等，在本实施例中所说的相 等为二者最大限度的相近），在金属盖7内面上，设置有与第一环形介质谐振器21对应的第 一介质调谐盘41，用于调节第一环形介质谐振器21的中屯、频率，W使第一环形介质谐振器 21的中屯、频率与第二环形介质谐振器22的中屯、频率相等，和/或在所述金属盖内面，设置 有与第二环形介质谐振器22对应的第二介质调谐盘42,用于调节第二环形介质谐振器22 的中屯、频率，W使第二环形介质谐振器22的中屯、频率与第一环形介质谐振器21的中屯、频 率相等（结合图5和图6);其中，所述金属盖内面具体为金属盖7的与金属腔体1相对的 面；图6中金属盖7上设置有多个小孔，用于在金属盖7和金属腔体1组装时穿设螺钉进行 固定。
[005引具体的，仍请参考图5,在将金属盖7与金属腔体1组合安装时，金属盖7的内面 与第一环形介质谐振器21 (或第二环形介质谐振器22)存在一定的间隔，接着，仍请结合图 5和图6,第一介质调谐盘41和第二介质调谐盘42分别通过第一螺杆51和第二螺杆52与 金属盖7连接，通过旋转第一螺杆51或第二螺杆52,改变第一介质调谐盘41与第一环形介 质谐振器21的距离，或改变第二介质调谐盘42与第二环形介质谐振器22的距离，W实现 对第一环形介质谐振器21的中屯、频率或第二环形介质谐振器22的中屯、频率的调节。
[0化9] 在本申请实施例中，如图4所示，为一个两阶差分带通滤波器的结构布局，金属腔 体1包括对称设置的第一腔室11和第二腔室12 ;第一环形介质谐振器21设置在第一腔 室11中，第二环形介质谐振器22设置在第二腔室12中，第一腔室11和第二腔室12之间 的间隔壁上挖设有连通两个腔室的禪合窗13,W使第一环形介质谐振器21和第二环形介 质谐振器22的磁场能够相互禪合。在具体实施过程中，设定所要设计的差分带通滤波器 的设计指标为；中屯、频率为1. 75GHz、0. 04地纹波相对带宽为0. 6%的二阶微波切比雪夫 带通滤波器，结合上述两个腔室的结构布局，分别在金属盖7的内面与第一环形介质谐振 器21和第二环形介质谐振器22对应的位置上设置第一介质调谐盘41和第二介质调谐盘 42(如图6所示），用于对两个介质谐振器的中屯、频率进行微调，W使其均能最大限度的接 近1. 75GHz。由于基于介质谐振器的滤波器的设计取决于外部Q值怕。/)和禪合系数化勺， 按照上述设计指标，低通原型滤波器的集总元件值为；g(i=l，gi= 0. 6508,g2= 0. 5371，g3 =1.2117。滤波器的外部Q值和kd可W由W下公式（1)和（2)得到，公式表示为：
【主权项】
1. 一种基于TEtlis模介质谐振器的差分带通滤波器，其特征在于，所述滤波器包括： 金属腔体（1); 对称且固定设置在所述金属腔体（1)中，尺寸和介电常数相同的第一环形介质谐振器 (21)和第二环形介质谐振器（22);所述第一环形介质谐振器（21)和所述第二环形介质谐 振器（22)的主模均为TEtlls模； 固定设置在所述第一环形介质谐振器（21)旁侧，与所述第一环形介质谐振器（21)通 过安培右手螺旋定则激励耦合的第一差分激励结构（31);固定设置在所述第二环形介质 谐振器（22)旁侧，与所述第二环形介质谐振器（22)通过安培右手螺旋定则激励耦合的第 二差分激励结构（32);所述第一差分激励结构（31)和所述第二差分激励结构（32)对称设 置在所述金属腔体（1)中； 设置在所述金属腔体（1)的外壁上，与所述第一差分激励结构（31)和所述第二差分激 励结构（32)对应连接，用于与外部通信设备相连的多个微波同轴接头（30); 其中，所述第一差分激励结构（31)和所述第二差分激励结构（32)两者中的一个为所 述滤波器的差分激励信号输入结构，而另一个为所述滤波器的差分激励信号输出结构。
2. 如权利要求1所述的差分带通滤波器，其特征在于，所述第一差分激励结构（31)包 括镜面对称设置的第一馈电探针（311)和第二馈电探针（312);所述第一馈电探针（311) 具体为与所述第一环形介质谐振器（21)的一横截面同心且度数小于90°的圆弧形针体， 用于与所述第一环形介质谐振器（21)通过安培右手螺旋定则激励耦合； 所述第二馈电探针（312)与所述第一馈电探针（311)结构相同，所述第二差分激励结 构（32)与所述第一差分激励结构（31)具有相同的结构。
3. 如权利要求2所述的差分带通滤波器，其特征在于，所述第一馈电探针（311)和所述 第二馈电探针（312)在差分工作状态下分别引入第一电流和第二电流，所述第一电流和所 述第二电流的方向相反，所述第一电流和所述第二电流用于差分馈电所述第一环形介质谐 振器（21)。
4. 如权利要求2所述的差分带通滤波器，其特征在于，所述多个微波同轴接头（30)具 体为四个，四个微波同轴接头（30) -一对应与所述第一差分激励结构（31)和所述第二差 分激励结构（32)的四个馈电探针连接； 所述四个微波同轴接头（30)中的每一接头包括：与所述四个馈电探针中一馈电探针 相连的内导体（301)，以及与所述金属腔体（1)外壁相连的外导体（302)。
5. 如权利要求1所述的差分带通滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括：与所述金属 腔体（1)匹配，用于盖设在所述金属腔体（1)上的金属盖； 设置在所述金属盖内面上，与所述第一环形介质谐振器（21)对应的第一介质调谐盘 (41) ，用于调节所述第一环形介质谐振器（21)的中心频率，以使所述第一环形介质谐振器 (21)的中心频率与所述第二环形介质谐振器（22)的中心频率相等； 其中，所述金属盖内面具体为所述金属盖的与所述金属腔体（1)相对的面。
6. 如权利要求1所述的差分带通滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括：与所述金属 腔体（1)匹配，用于盖设在所述金属腔体（1)上的金属盖； 设置在所述金属盖内面，与所述第二环形介质谐振器（22)对应的第二介质调谐盘 (42) ，用于调节所述第二环形介质谐振器（22)的中心频率，以使所述第二环形介质谐振器 (22)的中心频率与所述第一环形介质谐振器（21)的中心频率相等； 其中，所述金属盖内面具体为所述金属盖的与所述金属腔体（1)相对的面。
7. 如权利要求5或6所述的差分带通滤波器，其特征在于，所述第一介质调谐盘（41) 和所述第二介质调谐盘（42)分别通过第一螺杆（51)和第二螺杆（52)与所述金属盖连接； 通过旋转所述第一螺杆（51)或所述第二螺杆（52)，改变所述第一介质调谐盘（41)与所述 第一环形介质谐振器（21)的距离，或改变所述第二介质调谐盘（42)与所述第二环形介质 谐振器（22)的距离，以实现对所述第一环形介质谐振器（21)的中心频率或所述第二环形 介质谐振器（22)的中心频率的调节。
8. 如权利要求1所述的差分带通滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括：对称且固定 设置在所述金属腔体（1)底部的第一基座（61)和第二基座（62)，分别用于承载所述第一环 形介质谐振器（21)和所述第二环形介质谐振器（22);所述第一环形介质谐振器（21)和所 述第二环形介质谐振器（22)在所述金属腔体（1)中的设置高度相同。
9. 如权利要求1所述的差分带通滤波器，其特征在于，所述金属腔体（1)包括对称设 置的第一腔室（11)和第二腔室（12);所述第一环形介质谐振器（21)设置在所述第一腔室 (11)中，所述第二环形介质谐振器（22)设置在所述第二腔室（12)中， 所述第一腔室（11)和所述第二腔室（12)之间的间隔壁上挖设有连通两个腔室的耦合 窗（13)，以使所述第一环形介质谐振器（21)和所述第二环形介质谐振器（22)的磁场能够 相互耦合。
【专利摘要】本发明公开了一种基于TE01δ模介质谐振器的差分带通滤波器，解决了现有技术中在基于介质谐振器的差分滤波器中使用微带馈线使得通带内的插入损耗变大的技术问题，所述滤波器包括：金属腔体(1)；两个环形介质谐振器(21，22)；分别固定设置在两个环形介质谐振器(21，22)旁侧，且一一对应与两个环形介质谐振器(21，22)通过安培右手螺旋定则激励耦合的两个差分激励结构(31，32)；设置在金属腔体(1)的外壁上，与两个差分激励结构(31，32)连接，用于与外部通信设备相连的多个微波同轴接头(30)；两个差分激励结构(31，32)中的一个为差分激励信号输入结构，而另一个为差分激励信号输出结构；此滤波器具有低插入损耗等优点。
【IPC分类】H01P1-203
【公开号】CN104767016
【申请号】CN201510150470
【发明人】陈建新, 詹扬, 李姜, 秦伟, 王猛, 钱光明, 严盛喜
【申请人】南通大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月31日