[发明专利]一种宽阻带高抑制带通腔体滤波器

说明书

一种宽阻带高抑制带通腔体滤波器，属于微波器件领域。所述腔体滤波器为一个带通梳状滤波器，由谐振腔、谐振柱、调谐螺钉、输入输出结构以及两侧盖板组成，其特征在于，所述带通梳状滤波器的每根谐振柱上均设置哑铃型横杆，且所有横杆位于同一高度上，通过横杆间的间隙电容完成谐振单元间的耦合；两侧盖板上设置多个尺寸相同的、与谐振柱开路端的顶部齐平的矩形金属块，每根谐振柱的两侧的矩形金属块呈对称分布，哑铃型横杆对矩形金属块呈半包围结构。本发明通过哑铃型横杆之间进行耦合，可以对滤波器的寄生通带产生抑制能力，使得滤波器到五次谐波均能产生良好抑制，从而实现了宽阻带高抑制带通腔体滤波器。

技术领域

本发明属于微波器件领域，涉及应用于雷达、卫星通讯等设备内频率选择的带通腔体滤波器，具体涉及一种在通带中心频率的二次、三次谐波处均有较高抑制的腔体滤波器。

背景技术

腔体滤波器作为一种频率选择器件，广泛应用于微波雷达、卫星通信、遥测遥控以及军事电子对抗等领域。随着微波和通讯技术的不断发展，需要滤波器的功率容量更高、寄生通带更远、带外抑制高以及频率选择性能更好。尤其是在对谐波抑制有极高要求的雷达和遥感测控等领域，对发射机的二次和三次谐波的抑制均有较高要求。

传统的腔体滤波器由长方体或圆柱谐振柱和调谐钉构成谐振单元，并将其排列为阵列得到，往往会在通带中心频率的二次谐波或三次谐波位置处产生寄生通带，严重影响滤波器远端带外抑制能力。申请号为CN201611164157.3的中国专利中，提出了一种抑制高频处寄生通带的方案，在通带中心频率的三次谐波位置有抑制效果，但三次谐波后寄生通带仍然明显存在。基于此，本发明提供了一种新结构，设计出在通带中心频率三次谐波位置达到高抑制，且在五次谐波位置也具有良好抑制能力，远端带外抑制性能好的带通腔体滤波器。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的缺陷，提供一种宽阻带高抑制带通腔体滤波器。该带通腔体滤波器能够实现高频处寄生通带向远端移动，同时抑制寄生通带的通频能力，不仅可以实现二次、三次谐波抑制，对四次、五次谐波也有较好的抑制能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种宽阻带高抑制带通腔体滤波器，所述腔体滤波器为一个带通梳状滤波器，由谐振腔1、谐振柱3、调谐螺钉2、输入输出结构4以及两侧盖板组成，其特征在于，所述带通梳状滤波器的每根谐振柱上均设置哑铃型横杆5，且所有横杆位于同一高度上，通过横杆间的间隙电容完成谐振单元间的耦合；两侧盖板上设置多个尺寸相同的、与谐振柱开路端的顶部齐平的矩形金属块6，每根谐振柱的两侧的矩形金属块呈对称分布，哑铃型横杆对矩形金属块呈半包围结构。

进一步地，所述谐振腔、谐振柱、哑铃型横杆、矩形金属块及调谐螺钉组成基本谐振单元，由调谐螺钉调节谐振频率。

进一步地，所述哑铃型横杆的尺寸和高度，以及盖板上矩形金属块的尺寸由每个谐振腔的高次模位置确定。

本发明的工作原理如下：

在本发明中，谐振腔、具有哑铃型横杆的谐振柱、调谐螺钉以及盖板上突出的矩形金属块共同形成基本谐振单元，并通过调谐螺钉来控制具体谐振工作频率。由于哑铃型横杆与腔体壁之间，以及矩形金属块与谐振柱之间均形成电容加载结构，且由于哑铃型横杆对盖板上矩形金属块形成半包围结构，大大增加了加载电容面积，从而可以显著减小滤波器高度。同时，基于该结构的谐振腔，调节哑铃型横杆两端矩形块的长度，即调节哑铃型横杆对盖板上矩形金属块的半包围程度，可以改变谐振腔二次模与基模谐振频率的差值，从而使得二次模式谐振点远离基模谐振点，因此可以使滤波器的寄生通带移动到通带中心频率的三次谐波之外，达到宽阻带抑制能力。