[实用新型]一种低通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器，具体地说，是涉及一种利用同轴内导体和调谐螺钉构成的低通滤波器。

背景技术

在一根同轴内导体上周期性地电容加载可以实现低通滤波器。最常见到的低通滤波器包括圆盘加载的同轴结构内导体和阻抗突变的微带内导体两种。前者有结构复杂、加工精度要求高、支撑难、过渡频段抑制不够陡峭、调试难等缺点。后者有通道高端损耗高、功率容量低、阻带抑制深度有限、过渡频段抑制不够陡峭、无法微调等缺点。最近市场上出现的悬置带线低通滤波器与普通微带低通滤波器相比，由于引入传输零点使过渡频段抑制陡峭度得到一定程度的改善。同时，由于信号能量部分分布于空气中，带通滤波器通带高端插损高的问题也得到部分解决。但是，悬置带线低通滤波器仍存在功率容量低、阻带抑制深度有限、无法微调等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、调试方便、通带截止频率高、过渡频段抑制陡峭的自耦合低通滤波器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种低通滤波器主要由输入输出结构、金属通道、以及设置在金属通道内部的金属内导体、若干调谐螺钉构成，所述输入输出结构由输入输出结构外导体、以及设置在输入输出结构外导体内的输入输出结构内导体构成，所述输入输出结构内导体和调谐螺钉均贯穿金属通道外壁并延伸进金属通道内部，且所述输入输出结构内导体与金属内导体连接，且所述调谐螺钉延伸进金属通道部位指向金属内导体，金属内导体与金属通道内壁之间存在间隙，且调谐螺钉沿金属内导体的轴线排列。

所述至少有3个相邻的调谐螺钉依次交替排列在金属内导体轴线的两侧，且相邻两调谐螺钉的轴线互相平行。

所述调谐螺钉延伸进金属通道部位的顶端直径为R，金属通道在同时垂直于该调谐螺钉轴线和金属通道轴线两个方向的宽度尺寸为L，所述R≥40％L。

同时垂直于相邻两调谐螺钉轴线的直线距离小于等于该调谐螺钉顶端直径的3倍。

至少有3个相邻的调谐螺钉延伸进金属通道部位的顶端与金属内导体之间存在间隙，且该间隙小于等于0.3毫米。

还包括支撑介质，所述支撑介质两端分别与金属内导体和金属通道内壁连接，或支撑介质两端与金属通道内壁连接、且支撑介质任意部位与金属内导体连接。

所述支撑介质的轴线垂直相交于金属内导体轴线，且支撑介质的轴线垂直于、或垂直相交于、或平行于、或重合于调谐螺钉的轴线。

金属通道和金属内导体的轴线为“U”形、或“S”形、或直线、或它们的组合。

金属通道的横截面的形状为矩形，金属内导体的横截面的形状为圆形。

金属内导体的横截面的形状为矩形，并且调谐螺钉的轴线与金属内导体的一个面垂直。 

一般“S”形金属通道的弯折次数在3到30次之间。结构简单，成本低，而其形状可规律可循。

支撑介质用于支撑内导体并将其在金属通道内的位置加以固定。但支撑介质的使用将影响信号在内导体中的传输，特别是在低通滤波器通带高端频率处。为此，我们大大减少了位于内导体和金属通道之间的介质的使用。支撑介质的形状可以任意，但以柱状体容易加工。

为了在低通滤波器的阻带内产生传输零点以改善低通滤波器的阻带抑制陡度，金属内导体轴线上有尽量多相邻的调谐螺钉依次交替排列在金属内导体的两侧。且相邻两调谐螺钉的轴线互相平行。

为了尽量增大调谐螺钉顶端与金属内导体之间的电容，所述调谐螺钉延伸进金属通道部位的顶端直径为R，金属通道在同时垂直于该调谐螺钉轴线和金属通道轴线两个方向的宽度尺寸为L，所述R≥40％L。

为了尽量增大调谐螺钉顶端与金属内导体之间的电容，尽量多的调谐螺钉与金属内导体之间存在小于等于0.3毫米的间隙。即，调谐螺钉延伸进金属通道部位的顶端与金属内导体之间的间隙小于等于0.3毫米。

支撑介质用于固定金属内导体在金属通道中的位置。一般的，其在金属内导体轴线上的位置与调谐螺钉重合，并且在与金属内导体轴线垂直方向上的位置与调谐螺钉相对。即支撑介质的轴线重合于调谐螺钉轴线。

为了器件的小型化，低通滤波器可以设置为弯曲形状。金属通道和金属内导体的轴线弯曲为“U”形、“S”形、或直线、或它们的组合。同时也可以将金属通道和金属内导体的轴线设置为直线。即金属通道为直线通道。

为了便于加工，金属通道横截面的形状为矩形。为了降低加工成本，金属内导体横截面的形状为圆形。

为了便于加工和增大调谐螺钉顶端与金属内导体之间的电容，金属内导体横截面的形状为矩形。