[发明专利]交叉耦合的带通滤波器及其设计方法

说明书

本发明涉及滤波器设计领域，是交叉耦合的带通滤波器及其设计方法，其目的在于提供一种性能优良且体积小的带通滤波器。包括至少三个谐振腔、信号源和负载端，所述谐振腔内设置有矩形波导，谐振腔内设置有横膈膜片，所述横膈膜片径向对称设置。本发明提供的交叉耦合的带通滤波器及其设计方法，提供了一种设计小型化的性能优良的带通滤波器的方法，通过设置非对称结构的横隔膜片，并采用波珠电极耦合为接口，使产品体积小，重量轻，工作频率高，波长短，性能优良；解决了毫米波腔体滤波器应用于集成电路的难题，大大地拓展了毫米波器件在集成电路中的应用，大大开拓了8毫米波器件的应用前景。

技术领域

本发明涉及滤波器设计领域，特别是交叉耦合的带通滤波器及其设计方法。

背景技术

传统的波导滤波器结构，形成谐振腔的横隔膜片对称地设置在波导窄壁的两边，腔与腔之间的耦合窗口在中间位置，输入、输出端是法兰盘，这种结构的波导滤波器体积大，通常只能在波导传输系统中应用；

也有采用探针式同轴线和各类转换接头的，它们同样存在体积大、调试困难、不易与微带电路匹配的问题，在毫米波腔体滤波器应用于集成电路中存在很大的局限。

而在制作工程中，传统工艺采用环氧树脂导电胶粘接技术，粘接牢固性较差，影响技术指标，特别是在振动条件下，其性能更加难以保证。

亟待出现一种体积小且性能优良的带通滤波器。

发明内容

本发明提出的交叉耦合的带通滤波器及其设计方法，其目的在于提供一种性能优良且体积小的带通滤波器。

本发明的技术方案是这样实现的：交叉耦合的带通滤波器，包括至少三个谐振腔、信号源和负载端，所述谐振腔内设置有矩形波导，谐振腔内设置有横膈膜片，所述横膈膜片在谐振腔的轴向切面上对称设置。

还包括接口，所述接口为玻珠耦合电极，所述玻珠耦合电极包括输入玻珠耦合电极和输出玻珠耦合电极。

进一步地，所述输入玻珠耦合电极和输出玻珠耦合电极分别设置于谐振腔两端矩形波导端壁λ/4和a/2处。

所述谐振腔、信号源和负载端之间相互耦合。

优化地，所述谐振腔、信号源和负载端使用锡焊烧结进行无螺钉固定。

交叉耦合的带通滤波器的设计方法，

（1）理论设计，采用准椭圆函数为传输函数响应特性，在技术上采用对谐振腔频率、谐振腔与谐振腔之间的耦合系数均进行微扰调整的理念；

（2）模拟设计，设定中心工作频率，查出满足滤波器性能要求的级数，并设计谐振腔的参数，参数包括：矩形波导的参数、谐振腔横隔膜片的宽度、输入玻珠耦合电极、输出玻珠耦合电极的位置参数；

（3）优化软件进行电磁场仿真，根据模拟设计的参数作为初始参数输入HFSS软件进行三维电磁场仿真，在充分满足性能指标的前提下，进行优化设计，并调整参数；

（4）物理实现，根据步骤（3）优化后的参数进行输入、输出接口方式，安装固定要求，设计出产品全套图样，对滤波器采用锡焊烧结工艺进行加工，装配使用。

本发明提供的交叉耦合的带通滤波器及其设计方法，提供了一种设计小型化的性能优良的带通滤波器的方法，通过设置非对称结构的横隔膜片，并采用波珠电极耦合为接口，使产品体积小，重量轻，工作频率高，波长短，性能优良；解决了毫米波腔体滤波器应用于集成电路的难题，大大地拓展了毫米波器件在集成电路中的应用，大大开拓了毫米波器件的应用前景；本发明采用锡焊烧结工艺，大大提高发明的可靠性，且解决了移动通信基站交调干扰的问题。

附图说明