[发明专利]一种可调带阻滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及滤波器，具体地说，是涉及一种利用同轴传输线与谐振腔耦合构成的一种频率和带宽都可以在很宽的范围内从滤波器外加以调节的可调带阻滤波器。

背景技术

在一根封闭的微波传输线的侧壁上增加一个耦合谐振腔，可以在传输线的传输曲线上某些频率产生传输零点，从而阻止这些频率的信号通过该传输线。目前最常见到的带阻滤波器包括一根同轴结构的传输线和沿该传输线轴线排列的若干谐振腔。这些谐振腔在传输线一侧为开敞结构。通过这些开敞结构实现传输线与谐振腔之间的耦合。谐振腔中设有金属柱，金属柱的长度可以从滤波器外加以改变，可以同时调节谐振腔的谐振频率和谐振腔与传输线之间的耦合。但是，由于金属柱插入谐振腔中的深度同时改变谐振腔的谐振频率和谐振腔与传输线之间的耦合，使金属柱上的外螺纹和位于谐振腔上的螺孔上的内螺纹之间的配合松紧选择带来困难。同时，由于谐振腔的频率和谐振腔与传输线的耦合之间的关联，也就是带阻滤波器的频率和阻带带宽之间不能独立变化，造成带阻滤波器的频率和阻带带宽的调节范围很窄。稍微改变滤波器的上述参数，便要求重新设计和加工带阻滤波器。这将需要进行重复设计和大量小批量生产，导致带阻滤波器的成本居高不下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工简单、可以对频率和带宽实现宽带调节、结构紧凑的可调带阻滤波器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可调带阻滤波器，包括开有至少2个柱形谐振腔的底座，所述底座开口位置处连接有盖板；所述底座内部设置有连接于底座底部的金属柱，且金属柱位于谐振腔内部；所述盖板靠近底座方向的一面开有线槽，所述线槽内设置有金属线，且所述金属线与盖板之间存在间隙；所述盖板两端分别依次连接有金属板和同轴接头，所述同轴接头包括外介质、以及设置在外介质内部的内导体，且同轴接头的内导体贯穿金属板和盖板并与金属线连接，且盖板连接有贯穿金属板的螺钉。

所述盖板连接有金属板的端面设置有N组固定螺孔，其中N≥2，每组固定螺孔由M个螺孔组成，其中M≥2；任意一组固定螺孔中相邻螺孔中心的间距小于相邻两组固定螺孔的1/3倍间距；所述盖板连接有金属板的端面还设置有矩形调整通孔。

所述金属板上设置有N个矩形通孔，其中N≥2；所述金属板上还设置有与同轴接头相匹配的圆孔，所述同轴接头的内导体依次通过圆孔、矩形调整通孔延伸进盖板内部与金属线连接。

所述金属柱远离底座底部的一端还连接有金属盘，且金属盘的轴线与金属柱的轴线平行，金属盘横截面的形状为矩形，且金属盘的俯视投影面积大于金属柱的俯视投影面积。 

所述金属盘靠近谐振腔侧壁的边缘向着底座底部弯曲延展。

所述盖板上设置有频率调谐螺钉，所述调谐螺钉贯穿盖板并延伸进谐振腔内部，且频率调谐螺钉与金属柱之间存在间隙，且所述频率调谐螺钉的轴线和金属线的轴线呈垂直且频率调谐螺钉的俯视投影与金属线的俯视投影存在间隙。

盖板上设置有匹配调谐螺钉，所述匹配调谐螺钉贯穿盖板延伸进线槽内部，且匹配调谐螺钉位于金属线的正上方，匹配调谐螺钉与金属线之间存在间隙。

进一步的，为了将金属线悬空的设置在进线槽内部，本发明还包括至少两对支撑介质，每对支撑介质包括两个支撑介质，所述两个支撑介质分别位于金属线的上下两侧，每块支撑介质的上表面和下表面均与盖板底面平行，且支撑介质还连接有从盖板外伸入盖板内部的固定螺钉，固定螺钉位于每对支撑介质的正上方，固定螺钉进入盖板的一端与支撑介质连接。

所述谐振腔、以及位于谐振腔内部的金属柱、以及金属线和线槽的横截面形状均为矩形。

金属柱的俯视方向投影面积大于金属线的俯视方向投影面积。

基于上述内容，我们可以视为金属线和线槽构成传输线，所述金属柱定位在谐振腔底部并只在谐振腔底部与谐振腔壁连接，而且其在谐振腔中的位置和深度不能从谐振腔外加以调节。这样使我们能够通过精密的铣切加工使谐振腔的频率与设计值非常接近，方便采用调谐螺钉完成谐振腔调谐。

金属柱顶端设置有只与金属柱连接的金属盘，这种安排使我们能缩小谐振腔的体积，同时增大谐振腔的基模和高次模谐振频率之间的差别。后者将有利于实现远寄生阻带的带阻滤波器。

金属盘靠近谐振腔侧壁的端面向着底座底部弯曲延展。这种安排使我们能进一步缩小谐振腔的体积，同时增大谐振腔的基模和高次模谐振频率之间的差别。后者将有利于实现更远寄生阻带的带阻滤波器。