專利名稱：一種緊湊型帶阻濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾波器，具體地說，是涉及一種利用同軸傳輸線與諧振腔耦合構(gòu)成的一種緊湊型帶阻濾波器。
背景技術(shù)：
帶阻濾波器在一根封閉的微波傳輸線的側(cè)壁上增加一個耦合諧振腔，可以在傳輸線的傳輸曲線上某些頻率產(chǎn)生傳輸零點，從而阻止這些頻率的信號通過該傳輸線。目前最常見到的帶阻濾波器包括一根同軸結(jié)構(gòu)的傳輸線和沿該傳輸線軸線排列的若干諧振腔。這些諧振腔在傳輸線一側(cè)為開敞結(jié)構(gòu)。通過這些開敞結(jié)構(gòu)實現(xiàn)傳輸線與諧振腔之間的耦合。諧振腔中設(shè)有金屬柱，金屬柱的長度可以從濾波器外加以改變，可以同0 時調(diào)節(jié)諧振腔的諧振頻率和諧振腔與傳輸線之間的耦合。但是，由于金屬柱插入諧振腔中的深度同時改變諧振腔的諧振頻率和諧振腔與傳輸線之間的耦合，使金屬柱上的外螺紋和位于諧振腔上的螺孔上的內(nèi)螺紋之間的配合松緊選擇帶來困難。如果太松，當(dāng)螺絲結(jié)構(gòu)鎖緊后，螺桿軸線方向在諧振腔中不確定，會使濾波器微調(diào)變得困難。如果太緊將使金屬柱轉(zhuǎn)動困難，也會使濾波器的調(diào)試變得困難。已有技術(shù)的第二個問題，是為了獲得對稱的帶阻響應(yīng)，理論上需要諧振腔之間傳輸線的電長度為阻帶中心頻率處波長的1/4。在阻帶頻率較低時，要求傳輸線的長度很長， 不利于濾波器的小型化。采用調(diào)諧螺釘或慢波結(jié)構(gòu)可以部分解決這個問題。但在要求寄生阻帶很遠(yuǎn)的情況下，阻帶高端的通帶內(nèi)的寬帶匹配難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加工簡單、調(diào)試方便、寄生阻帶遠(yuǎn)、結(jié)構(gòu)緊湊的帶阻濾波器。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種緊湊型帶阻濾波器，包括至少一個諧振腔、以及與諧振腔內(nèi)部相通連接的槽線，且所述諧振腔和槽線內(nèi)部貫通設(shè)置有金屬線。槽線用以連接與帶阻濾波器外界和連接帶阻濾波器中相鄰的諧振腔。所述諧振腔至少為兩個，且所述兩相鄰諧振腔通過槽線和金屬線連接，槽線和金屬線構(gòu)成傳輸線，所述槽線排布為曲線狀，即所有連接諧振腔的槽線的終端指向在其始端指向的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)動80度以上。這種排布使我們能夠緊湊地布置所有諧振腔，通過彎曲傳輸線的方法滿足諧振腔之間傳輸線的長度要求。所述諧振腔內(nèi)部設(shè)置有金屬柱，且所述金屬柱與諧振腔連接。所述金屬柱一般固定在諧振腔底部并只在諧振腔底部與諧振腔壁連接。而且其在諧振腔中的位置和深度不能從諧振腔外加以調(diào)節(jié)。這種使我們能夠通過銑切機(jī)的精密加工使諧振腔的頻率與設(shè)計值非常接近，方便采用調(diào)諧螺釘完成諧振腔調(diào)諧。所述且所述金屬柱在遠(yuǎn)離諧振腔底部的一端連接有金屬板。所述金屬柱在遠(yuǎn)離諧振腔底部的一端或/和金屬板在遠(yuǎn)離金屬柱的一端設(shè)有凹槽。所述金屬板還連接有增容金屬體。所述凹槽的使用使我們能夠在確定帶阻濾波器阻帶帶寬的前提下，最大限度地縮小金屬柱或金屬板與諧振腔壁的距離，最大限度地增大諧振腔壁和金屬柱的電容加載，從而實現(xiàn)諧振腔的小型化并增大諧振腔的基模和高次模諧振頻率之間的差別。后者將有利于實現(xiàn)遠(yuǎn)寄生阻帶的帶阻濾波器。所述槽線的最大寬度小于相鄰諧振腔最小寬度的50%。所述諧振腔或/和金屬柱或/和金屬板或/和金屬線的橫截面形狀都為圓形。由于諧振腔、金屬柱和金屬板的圓對稱，使金屬線在金屬柱和金屬板上面通過時可以在水平面上任意轉(zhuǎn)動角度。這種安排使濾波器的設(shè)計在滿足諧振腔之間傳輸線的長度接近1/4波長的限制條件下仍然十分方便。金屬線的橫截面形狀為圓形使我們可以采用標(biāo)準(zhǔn)的金屬線，以進(jìn)一步降低濾波器的制造成本。金屬柱的俯視方向投影至少在一個方向上大于金屬柱的俯視方向投影。這種安排使我們能縮小諧振腔的體積，同時增大諧振腔的基模和高次模諧振頻率之間的差別。后者將有利于實現(xiàn)遠(yuǎn)寄生阻帶的帶阻濾波器。金屬柱或設(shè)置于金屬柱頂端的金屬板的俯視方向投影至少在一個方向上大于金屬線的俯視方向投影。所述諧振腔設(shè)置有與其內(nèi)部連通的頻率調(diào)諧螺釘。該頻率調(diào)諧螺釘伸入諧振腔的深度可以從諧振腔外調(diào)節(jié)，其位置不在金屬線的上方。本實用新型中，由于諧振腔中的金屬柱或設(shè)置于金屬柱頂端的金屬板的俯視方向投影至少在一個方向上大于金屬線的俯視方向投影，頻率調(diào)諧螺釘對諧振腔頻率的調(diào)諧簡單而有效。所有諧振腔和所有槽線的上表面為重合的平面，得該帶阻濾波器可以分為底座和蓋板。除與金屬柱連接的金屬板需要另外加工后焊接在金屬柱上外，其余底座上的所有其它結(jié)構(gòu)可以通過銑切機(jī)加工一次完成。其中的蓋板可以采用標(biāo)準(zhǔn)板材加工而成。這些安排使濾波器的加工簡單，可以有效地降低加工成本。帶阻濾波器的工作原理如下。首先，電磁波信號從傳輸線的一端輸入到傳輸線中并沿傳輸線傳輸。當(dāng)信號遇到諧振腔時，該信號被第一次分配。其中一部分沿傳輸線繼續(xù)傳輸，另一部分進(jìn)入諧振腔中被反射回來，被第二次分配。分別沿傳輸線傳輸和反射。在某個頻率，從諧振腔中反射回來沿傳輸線傳輸?shù)男盘柵c第一次分配后沿傳輸線傳輸?shù)男盘栂辔幌嗖?80度時，兩部分信號將相互抵消，使得沿傳輸線繼續(xù)傳輸?shù)目傂盘柗群艿?。這時，這個頻率的大部分信號沿傳輸線返回而不能沿傳輸線傳輸。這樣的一個諧振腔起到了阻止某些頻率信號通過的作用。沿傳輸線排列的幾個諧振腔使得處于阻帶頻率內(nèi)的信號更少通過，同時讓處于通帶內(nèi)的信號更多通過。總之，采用窄槽線和金屬線構(gòu)成的傳輸線，可以在保證諧振腔之間傳輸線長度為 1/4波長的前提下，通過彎曲這些傳輸線使濾波器結(jié)構(gòu)緊湊。通過采用金屬板，特別是使該金屬板向諧振腔底部彎曲，使諧振腔的體積縮小。通過在金屬柱上端或金屬板上端或者二者之上端同時設(shè)置凹槽，可以使金屬柱和金屬板與諧振腔內(nèi)壁距離很小以實現(xiàn)諧振腔體積最小，同時可以實現(xiàn)阻帶較寬的帶阻濾波器。這些凹槽的使用，還可以使諧振腔的基模和高次模諧振頻率之間的差別最大化，從而有利于實現(xiàn)遠(yuǎn)寄生阻帶的帶阻濾波器。本發(fā)明的優(yōu)點在于，加工簡單、調(diào)試方便、寄生阻帶遠(yuǎn)、結(jié)構(gòu)緊湊。本實用新型的帶阻濾波器可望廣泛用于各微波波段的電子系統(tǒng)中，特別是雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)、通信等軍事及民用領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明實施例一的俯視圖示意圖。圖2為圖中一個諧振腔的A — A方向側(cè)視示意圖。圖3為發(fā)明實施例二的俯視圖示意圖。圖中的標(biāo)號分別表示為。1-諧振腔；2-槽線；3-金屬線；4-金屬柱；5-金屬板；6_凹槽；7_頻率調(diào)諧螺釘； 8-增容金屬體。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例一
如圖1、2所示，一種帶阻濾波器，包括四個諧振腔1、以及連接外界和帶阻濾波器的槽線2，諧振腔1和槽線2內(nèi)部貫通設(shè)置有金屬線3。金屬線3和槽線2構(gòu)成傳輸線路。諧振腔1內(nèi)部設(shè)置有金屬柱4，金屬柱4與諧振腔1連接。金屬柱4在遠(yuǎn)離諧振腔1底部的一端連接有金屬板5。金屬柱4在遠(yuǎn)離諧振腔1底部的一端或/和金屬板5在遠(yuǎn)離金屬柱4的一端設(shè)有凹槽6。金屬板5還連接有增容金屬體8。槽線2的最大寬度小于相鄰諧振腔1最小寬度的30%。槽線2排布為曲線狀。所有連接諧振腔1的槽線2的終端指向在其始端指向的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)動80度以上。諧振腔1設(shè)置有與其內(nèi)部連通的頻率調(diào)諧螺釘7。該頻率調(diào)諧螺釘7伸入諧振腔 1的深度可以從諧振腔1外調(diào)節(jié)，其位置不在金屬線3的上方并盡量遠(yuǎn)離金屬線1。諧振腔1或/和金屬柱4或/和金屬板5或/和金屬線3的橫截面形狀都為不規(guī)則形狀。實施例二
如圖2、3所示，一種帶阻濾波器，包括三個諧振腔1、以及連接外界和帶阻濾波器的槽線2，諧振腔1和槽線2內(nèi)部貫通設(shè)置有金屬線3。金屬線3和槽線2構(gòu)成傳輸線路。諧振腔1內(nèi)部設(shè)置有金屬柱4，金屬柱4與諧振腔1連接。金屬柱4在遠(yuǎn)離諧振腔1底部的一端連接有金屬板5。金屬柱4在遠(yuǎn)離諧振腔1底部的一端或/和金屬板5在遠(yuǎn)離金屬柱4的一端設(shè)有凹槽6。金屬板5還連接有增容金屬體8。槽線2的最大寬度小于相鄰諧振腔1最小寬度的40%。槽線2排布為曲線狀。所有連接諧振腔1的槽線2的終端指向在其始端指向的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)動90度以上。諧振腔1設(shè)置有與其內(nèi)部連通的頻率調(diào)諧螺釘7。該頻率調(diào)諧螺釘7伸入諧振腔 1的深度可以從諧振腔1外調(diào)節(jié)，其位置不在金屬線3的上方并盡量遠(yuǎn)離金屬線1。
諧振腔1或/和金屬柱4或/和金屬板5或/和金屬線3的橫截面形狀都為圓形。我們在這里給出了兩只緊湊型帶阻濾波器的實施實例。本實用新型的實現(xiàn)方式是沒有限制的。比如，根據(jù)阻帶抑制的要求，構(gòu)成濾波器的諧振腔1的數(shù)目可以設(shè)置成3 20。本濾波器也可以作為部分用于構(gòu)成其它濾波器件和微波組件。如上所述便可較好實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于，包括至少一個諧振腔(1)、以及與諧振腔(1) 內(nèi)部相通連接的槽線(2 )，且所述諧振腔(1)和槽線(2 )內(nèi)部貫通設(shè)置有金屬線(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于，所述諧振腔(1)至少為兩個，且所述兩相鄰諧振腔(1)通過槽線(2)和金屬線(3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于，所述諧振腔(1)內(nèi)部設(shè)置有金屬柱(4)，且所述金屬柱(4)與諧振腔(1)底部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于，所述金屬柱(4)在遠(yuǎn)離諧振腔(1)底部的一端連接有金屬板(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于，所述金屬柱(4)在遠(yuǎn)離諧振腔(1)底部的一端或/和金屬板(5)在遠(yuǎn)離金屬柱(4)的一端設(shè)有凹槽(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4、5中任意一項所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于，所述金屬板(5)還連接有增容金屬體(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5中任意一項所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于， 所述槽線(2)的最大寬度小于相鄰諧振腔(1)最小寬度的50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5中任意一項所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于， 所述諧振腔(1)設(shè)置有與其內(nèi)部連通的頻率調(diào)諧螺釘(J)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5中任意一項所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于， 所述諧振腔(1)或/和金屬柱(4)或/和金屬板(5)或/和金屬線(3)的橫截面形狀都為圓形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5中任意一項所述的一種緊湊型帶阻濾波器，其特征在于， 所述槽線排布為曲線狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種緊湊型帶阻濾波器，包括至少一個諧振腔、以及與諧振腔內(nèi)部相通連接的槽線，且所述諧振腔和槽線內(nèi)部貫通設(shè)置有金屬線。槽線用以連接與帶阻濾波器外界和連接帶阻濾波器中相鄰的諧振腔。本發(fā)明具有加工簡單、加工成本低、便于調(diào)試、寄生阻帶遠(yuǎn)和結(jié)構(gòu)緊湊等特點，可以廣泛用于各微波波段的電子系統(tǒng)中，特別是雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)、通信等軍事及民用領(lǐng)域。
文檔編號H01P1/208GK102244311SQ20111005626
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者彭安盡, 王清源, 王邱林 申請人:成都賽納賽德科技有限公司