[发明专利]一种双层同轴腔交叉耦合的腔体滤波器

说明书

技术领域

本发明是一种双层同轴腔交叉耦合的腔体滤波器，特别是一种双层同轴腔交叉耦合实现宽带传输和高带外抑制的腔体滤波器，属于双层同轴腔交叉耦合的腔体滤波器的改造技术。

背景技术

金属腔体滤波器由于其电磁屏蔽性好、结构紧凑、通带内插损低、体积小和功率容量高等优点，长期以来一直是移动通信基站发射滤波器的首选品种。采用单层同轴腔交叉耦合的金属腔体滤波器具有较好的带外抑制特性和易于调谐等优点，但体积大，结构不紧凑制约了其在一些通信系统中的应用，而且一般需要7-8个同轴腔才能实现较大的1dB带宽和较好的带外抑制。以耦合双间隙谐振腔为基本单元的腔体滤波器具有较好的1dB带宽潜力，但是由于双间隙腔之间实现交叉耦合存在一些技术障碍，所以其带外抑制很难达到实际通信系统的要求。我们经过深入研究之后，设计了一种双层同轴腔交叉耦合的腔体滤波器，兼有了耦合双间隙腔滤波器的宽频带和交叉耦合的高带外抑制的优点，所以能够采用较少的同轴腔单元实现较大的1dB带宽和50dB以上的带外抑制，使满足现代移动通信系统要求的基站发射滤波器体积明显缩小，结构更加紧凑而且形状多样化。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种宽频带、小体积，带外抑制好，而且功率容量较高的双层同轴腔交叉耦合的腔体滤波器。 本发明是一种金属腔体滤波器，可作为移动通信基站的发射滤波器，也可用于雷达和其它大功率微波系统。

本发明的技术方案是：本发明的双层同轴腔交叉耦合的腔体滤波器，包括有腔体壳、腔体壳所设的中空腔体分为上下两层，上下两层之间设有耦合壁，每层中又分为左中右三个单腔，围成左中右双层同轴腔，其中上层包括有上层第一同轴腔、上层第二同轴腔、上层第三同轴腔，下层包括有下层第一同轴腔、下层第二同轴腔、下层第三同轴腔，其中上层第一个同轴腔设有输入同轴线端口，下层第三同轴腔设有输出同轴线端口，上层第一同轴腔与上层第二同轴腔之间通过第一挡板分隔，下层第二同轴腔、下层第三同轴腔之间通过第二挡板分隔，上层第一同轴腔底部的耦合壁上设有若干开口，其中右侧的开口上设有伸到下层第二同轴腔的斜板，上层第一同轴腔与下层第一同轴腔之间通过耦合壁上设有的开口实现耦合，下层第一同轴腔与下层第二同轴腔之间通过斜板下方的开口实现耦合，上层第一同轴腔与下层第二同轴腔通过斜板在该两腔之间形成的斜缝实现耦合，上层第一同轴腔、下层第一同轴腔和下层第二同轴腔之间形成交叉耦合，上层第二同轴腔与上层第三同轴腔之间开一个水平缝和一个垂直窗，上层第三同轴腔之内靠垂直窗处设有一个“十”字形分隔架，上层第二同轴腔与上层第三同轴腔之间通过水平缝和垂直窗实现耦合，上层第三同轴腔与下层第三同轴腔之间通过耦合壁上设有的若干开口实现耦合，上层第二同轴腔与下层第三同轴腔之间通过水平缝和垂直窗实现耦合，上层第二同轴腔、上层第三同轴腔和下层第三同轴腔之间形成交叉耦合。

本发明腔体滤波器由于采用双层同轴腔交叉耦合实现高带外抑制的结构，双层同轴腔体滤波器由6个上下同轴的单腔构成。本发明克服了现有的单层同轴腔体积大，结构不紧凑问题，兼有了耦合双间隙腔滤波器的宽频带和单层同轴腔体交叉耦合的高带外抑制的优点。用较少的腔体实现较大的1dB带宽和高带外抑制，提供一种大功率、频带宽、体积小、重量轻而带外抑制高的金属腔体滤波器；使满足现代移动通信系统要求的基站发射滤波器体积明显缩小，结构更加紧凑而且形状多样化。与现有的技术相比，本发明具有如下优点：

1、与以前的耦合双间隙腔体相比，在增加两个单腔的情况下，通过双层同轴腔体之间的交叉耦合，使带外抑制增大至50dB，而1dB带宽却未减少，基本可以满足行移动通信基站发射滤波器的要求。

2、与1dB带宽和带外抑制性能相近的单层同轴腔滤波器相比，双层同轴腔滤波器中采用了较少的同轴腔单元，其体积明显缩小，结构更加紧凑而且形状多样化，而且传输功率容量也大幅提高。

3、在双层同轴腔之间进行交叉耦合以实现高带外抑制的做法是国内外首次使用的创新性方法，这将为以后多层结构的同轴腔滤波器的发展提供了理论和技术支持。

本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的双层同轴腔交叉耦合的腔体滤波器。其主要性能指标将可以达到：1dB通带1805MHz～1880MHz，低频端带外抑制≥50dB，高频端带外抑制≥44dB，基本可以满足现有移动通信基站发射滤波器的要求。

附图说明

图1是本发明的双层同轴腔体交叉耦合滤波器的主体结构示意图。

图2是本发明的双层同轴腔体交叉耦合滤波器的侧视剖面图。