本發(fā)明涉及微波器件。
背景技術(shù)：
：濾波器是一種頻率選擇器件，從現(xiàn)代通信到射電天文等領(lǐng)域，它都是一種不可或缺的微波器件。它是控制系統(tǒng)頻率響應(yīng)的二端口網(wǎng)絡(luò)。其性能的好壞直接影響著系統(tǒng)的性能。特別是寬帶波導(dǎo)型濾波器在寬帶和超寬帶無線通信監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中具有非常重要的作用。近幾年來已有越來越多的研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者開始這方面的研制工作。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種帶寬寬、插損小、帶外抑制高，能承載較大功率的波導(dǎo)濾波器。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，波導(dǎo)型濾波器，其特征在于，在脊波導(dǎo)的脊上設(shè)置有槽齒結(jié)構(gòu)，所述槽齒結(jié)構(gòu)為在平行于底面的截面上呈現(xiàn)槽和齒沿波導(dǎo)的軸線方向交替排列的結(jié)構(gòu)，所述底面為與脊直接接觸的面。以波導(dǎo)的兩個(gè)窄邊為上下兩個(gè)水平面，波導(dǎo)的輸入輸出兩端為左右方向，在此參考方向中，所述槽齒結(jié)構(gòu)為上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)，對(duì)稱面為垂直于底面且波導(dǎo)底面中線所在的平面，該中線指向輸入——輸出方向。以波導(dǎo)的兩個(gè)窄邊為上下兩個(gè)水平面，在此參考方向中，所述槽齒結(jié)構(gòu)為左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。所述脊波導(dǎo)為單脊波導(dǎo)。所述脊波導(dǎo)為設(shè)置有脊的矩形波導(dǎo)，脊的橫截面為矩形，槽為矩形槽，齒為矩形齒。以一對(duì)上下對(duì)稱的槽和與之鄰近的一對(duì)上下對(duì)稱的齒為一個(gè)節(jié)，脊波導(dǎo)的一個(gè)脊上至少設(shè)置有4個(gè)節(jié)，4個(gè)節(jié)沿中點(diǎn)左右對(duì)稱，且每一節(jié)中的槽和齒的尺寸按切比雪夫分布變換分布。本發(fā)明的有益效果是，頻帶寬性能好，可廣泛用于通信基站、衛(wèi)星導(dǎo)航、廣播、射電天文和無源監(jiān)測(cè)等多種系統(tǒng)。附圖說明圖1是實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(立體狀態(tài))。圖2是實(shí)施例的y軸-z軸平面的截圖示意圖。圖3是實(shí)施例的b-b剖面圖。圖4是實(shí)施例的a-a剖面圖。圖5是實(shí)施例的仿真測(cè)試曲線圖。圖6為單脊波導(dǎo)阻抗曲線圖。具體實(shí)施方式參見圖1-5波導(dǎo)型濾波器，其特征在于，在脊波導(dǎo)的脊上設(shè)置有槽齒結(jié)構(gòu)，所述槽齒結(jié)構(gòu)為在平行于底面的截面上呈現(xiàn)槽和齒沿波導(dǎo)的軸線方向交替排列的結(jié)構(gòu)，所述底面為與脊直接接觸的面，所述波導(dǎo)軸線方向即為圖1中的y軸方向，也就是波導(dǎo)傳輸方向。以波導(dǎo)的兩個(gè)窄邊為上下兩個(gè)水平面，波導(dǎo)的輸入輸出兩端為左右方向，如圖2所示方向，所述槽齒結(jié)構(gòu)為上下對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。以波導(dǎo)的兩個(gè)窄邊為上下兩個(gè)水平面，在此參考方向中，所述槽齒結(jié)構(gòu)為左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，沿虛線左右對(duì)稱。實(shí)施例：2-6ghz波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)波導(dǎo)濾波器采用單脊波導(dǎo)設(shè)計(jì)，它的各節(jié)均由槽和齒構(gòu)成。是一種周期結(jié)構(gòu)。如圖1的立體圖所示，各節(jié)的尺寸基本固定，每節(jié)槽和齒的尺寸均按切比雪夫分布變化。如圖2所示，圖中j1、j2…j10表示槽寬，k1、k2…k9表示齒寬。圖3是b-b剖面圖，圖4是a-a剖面圖，圖中a是單脊波導(dǎo)的寬邊，a’是單脊波導(dǎo)輸入端的脊寬，b是單脊波導(dǎo)的窄邊，b’是單脊波導(dǎo)的間隙，a”是濾波器中的脊寬。本實(shí)施例槽齒結(jié)構(gòu)左右對(duì)稱，即槽寬和齒寬滿足下述關(guān)系:j1＝j(luò)10j2＝j(luò)9j3＝j(luò)8j4＝j(luò)7j5＝j(luò)6k1＝k9k2＝k8k3＝k7k4＝k6更具體的，單脊波導(dǎo)各項(xiàng)參數(shù)為寬邊a＝35mm窄邊b＝16.05mmb/a＝0.45波導(dǎo)的間隙b’＝1.6mmb’/b＝0.1輸入端的脊寬a’＝15.75mma’/a＝0.45根據(jù)b’/b＝0.1a’/a＝0.45可由表1可查得te10模和te20的截止波長(zhǎng)分別為λc1＝5.3825aa＝35mmλc1＝188.3875mm所以fc1＝1592.46mhzλc2＝1.02aa＝35mmλc2＝35.875mm所以fc2＝836mhz這樣可求得中心頻率f0＝(fc1+fc2)/2＝4977mhz中心頻率的波長(zhǎng)λ0＝c/f0＝60.277mm每節(jié)的長(zhǎng)度l設(shè)計(jì)為中心頻率的1/4波長(zhǎng)，即l1＝15mm?？紤]匹配等因素，每節(jié)的長(zhǎng)度稍有變化，本發(fā)明中，變換范圍在15％到20％的范圍內(nèi)，這樣每節(jié)的最終實(shí)際長(zhǎng)度分別為：第一節(jié)的長(zhǎng)度l01＝14mm第二節(jié)的長(zhǎng)度l02＝14.5mm第三節(jié)的長(zhǎng)度l03＝15mm第四節(jié)的長(zhǎng)度l04＝16mm第五節(jié)的長(zhǎng)度l05＝17mm濾波器中槽和齒的設(shè)計(jì)濾波器中的脊寬a”一般選為0.1a，即a”＝3.5mm。輸入端的脊寬a’與波導(dǎo)寬度之比a’/a＝0.45。由表2可查得特性阻抗z0＝40ω。濾波器中的脊寬與濾波器寬邊之比a”/a＝0.1，可由圖6查得特性阻抗z1＝110ω。阻抗比r＝(110/40)2＝7.56，取作r＝8從切比雪夫階梯阻抗變換器各節(jié)歸一化阻抗值中查得濾波器中各節(jié)的齒和槽的比例關(guān)系：槽j1在第一節(jié)中所占的比例為14.17％槽j2在第二節(jié)中所占的比例為36.51％槽j3在第三節(jié)中所占的比例為56.43％槽j4在第四節(jié)中所占的比例為73.06％槽j5在第五節(jié)中所占的比例為80％五節(jié)濾波器中各節(jié)槽和齒的尺寸列于下表節(jié)數(shù)每節(jié)的長(zhǎng)度mm槽寬mm齒寬mm1142.012214.55.39.23158.56.541611.74.351713.63.4對(duì)上述尺寸設(shè)計(jì)的濾波器進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如圖5所示，由圖可見，設(shè)計(jì)的脊波導(dǎo)濾波器達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為：工作頻帶：2-6ghz插損：0.5db駐波：1.5帶外抑制：50db。表1h10模的截止波長(zhǎng)h20模的截止波長(zhǎng)當(dāng)前第1頁12