[发明专利]双金属膜片结构的介质加载可调滤波器

说明书

本发明公开了一种双金属膜片结构的介质加载可调滤波器，其包括第一波导体、第二波导体第一金属膜片、第二金属膜片、中间腔体块、介质膜片和驱动装置，第一金属膜片设于第一波导体和中间腔体块之间，第二金属膜片设于第二波导体和中间腔体块之间，第二波导体朝向第二金属膜片的一侧上设有第二腔体，介质膜片位于第二腔体内，介质膜片与驱动装置相连接，驱动装置驱动介质膜片在第二腔体内移动。本发明的双金属膜片滤波器，相比单金属膜片结构，在介质膜片移动进行频率调谐过程中，滤波器耦合系数变化较小，可以使得滤波器在调谐过程中保持绝对带宽几乎不变，调谐过程中带内驻波恶化较小，最终保持良好的带内带外电性能表现。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，特别是设计一种双金属膜片结构的介质加载可调滤波器。

背景技术

在通信领域，滤波器作为一种频率选择装置被广泛应用。随着无线通信的发展，为满足不同应用环境，出现了不同的滤波器结构。在5G毫米波回传频段，细分子频段较多，如果能设计一个性能良好的可调滤波器，覆盖所需频段所有子频段，实现滤波器的一定频率范围内可调，对提升滤波器的平台化，有利于众多通带不同型号滤波器的统型，降低制造成本和人工更换成本，有很大意义。

目前，可调滤波器的设计，主要采用在波导滤波器的基础上，加调谐机制实现。

传统的E-plane滤波器，大多使用中间夹金属膜片的单膜片结构，独立制作金属膜片，第一金属腔，第二金属腔，再将其拧紧在一起，通过对膜片的加工精度控制，取消了调谐螺钉，可作为实现毫米波频段的滤波器可调结构的基础。

但是传统的单金属膜片结构的E-plane滤波器仍然存在不足之处，即当其调谐的范围越宽，或者调谐到某些特殊频点时，带内的回波损耗会急剧发生恶化，导致滤波器功能失效。同时之前报道的很多E-plane可调滤波器其介质片的移动都是沿着金属腔的长度方向上进行移动，这种方式容易导致介质片出现断裂和破碎，严重影响该类滤波器的工程实用性

发明内容

本发明的目的是提出一种双金属膜片结构的介质加载可调滤波器，可以解决上述技术问题的绝大部分。本发明的技术方案如下：

双金属膜片结构的介质加载可调滤波器，其包括第一波导体、第二波导体、第一金属膜片、第二金属膜片、中间腔体块、介质膜片和驱动装置，第一波导体与第二波导体相对设置，中间腔体块位于第一波导体和第二波导体之间，第一金属膜片设于第一波导体和中间腔体块之间，第二金属膜片设于第二波导体和中间腔体块之间，第一波导体朝向第一金属膜片的一侧上设有第一腔体，第二波导体朝向第二金属膜片的一侧上设有第二腔体，介质膜片位于第二腔体内，介质膜片与驱动装置相连接，驱动装置驱动介质膜片在第二腔体内移动。

本发明的双金属膜片结构滤波器，可以使得在调谐过程中保持绝对带宽基本不变，可确保可调滤波器在调谐过程中保持较好的带内回波损耗表现，本发明通过驱动装置带动介质膜片的移动，使介质膜片对波导内电磁场产生微扰，从而改变谐振频率。本发明创新采用双膜片结构设置，相比单膜片结构，在介质膜片移动调频过程中，耦合系数变化小，从而使在调谐过程中保持绝对带宽几乎不变，保证带内外指标不会发生明显恶化，调谐过程中带内驻波恶化较小，最终保持良好的带内带外电性能表现。

本发明的可调滤波器，可用于可调双工器，主要针对传统微波回传的6-42GHz频段，同时可以考虑应用于E-band等5G热门频段。在一些实施方式中，第一腔体沿着第一波导体的长度方向延伸，第二腔体沿着第二波导体的长度方向延伸。