;其中波導(dǎo)短路支節(jié)分布在波導(dǎo)H面，并聯(lián)的連接在減高波導(dǎo)3上，對稱分布的短路支節(jié)構(gòu)成不連續(xù)結(jié)構(gòu)并可對應(yīng)成電抗或電感元件，多個并聯(lián)短路支節(jié)的級聯(lián)可形成慢波結(jié)構(gòu)從而具有濾波特性，該例子中選擇3個對稱支節(jié)的級聯(lián)；其中短路支節(jié)4、5、6及其對稱支節(jié)9、10、11構(gòu)成了一個慢波單元，每一個對稱的短路支節(jié)可引入一個諧振點(diǎn)來增加帶寬；其中諧振波導(dǎo)腔7作為兩個慢波結(jié)構(gòu)的連接腔體，其窄邊的寬度與減高波導(dǎo)一致，長度為0.7mm ;其中倒角8是在短路支節(jié)上的倒角，這樣可以使加工更加精確(波導(dǎo)加工無法加工直角)；其中濾波器采用了兩個對稱的慢波單元結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，多個單元的采用不僅可以用來增加帶寬還可以提高帶外抑制性能；其中在每個慢波單元中短路支節(jié)等間距分布，間距為0.12mm ;其中短路支節(jié)長度可以調(diào)節(jié)濾波器的濾波特性，并在一定范圍內(nèi)控制中心頻率；其中濾波器的各項(xiàng)尺寸如圖2所示，分別為:b0=0.356mm，bl=0.3mm，b2=0.2mm，LO=Imm，Ll=0.6mm，L2=0.7mm，r0=0.17mm，r2=0.1mm，w=0.12mm，h=0.6mm0
[0051]本申請中的濾波器通過引入短路支節(jié)構(gòu)成的慢波結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)濾波功能，短路枝節(jié)分布在波導(dǎo)的H面，通過多個短路支節(jié)引入的諧振點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)濾波器的寬帶特性，單個慢波單元如圖3所示，其由三個對稱支節(jié)構(gòu)成，每個支節(jié)的長寬都可以調(diào)節(jié)，用來控制帶寬和帶內(nèi)插損，每個支節(jié)都會引入波導(dǎo)的不連續(xù)結(jié)構(gòu)，這些不連續(xù)結(jié)構(gòu)在分析時可對應(yīng)電抗或者感抗元件，其特性由支節(jié)長度來確定；由圖3可知電場進(jìn)入短路支節(jié)組成的慢波結(jié)構(gòu)后會發(fā)生方向的改變，變?yōu)榕c原電場垂直的電場，變化后的電場在短路支節(jié)內(nèi)傳播并反射回主波導(dǎo)內(nèi)繼續(xù)傳播；其電場分布如圖3所示；單個慢波單元的仿真結(jié)果如圖4所示；由圖4可以清晰的看出單個慢波結(jié)構(gòu)具有明顯的3個諧振點(diǎn)對應(yīng)三個對稱短路支節(jié)；該濾波器的帶寬高達(dá)約70GHz，且?guī)?nèi)插入損耗小于0.05dB，這相比插入式波導(dǎo)濾波器的0.2dB (實(shí)物惡化很嚴(yán)重)得到了很大的改善，尤其是在實(shí)物測試中；但單個結(jié)構(gòu)的帶外抑制較差。
[0052]在對單個慢波結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析以后采用多個單元的級聯(lián)來增加帶外抑制度，采用兩個單元的濾波器結(jié)構(gòu)如圖1所示，為了特高濾波器的回波損耗性能，在波導(dǎo)的兩端采用了波導(dǎo)減高的方式來進(jìn)行阻抗匹配，其仿真結(jié)果如圖5所示。
[0053]由圖5可以看出該濾波器的0.1dB帶寬為70GHz以上，回波損耗在帶內(nèi)小于-15dB，由濾波器的S曲線可以看出在濾波器的回波損耗在最高點(diǎn)時帶內(nèi)的插入損耗變化不大，都控制在0.1dB以內(nèi)，這說明由于沒有額外的電流消耗元件，其插入損耗有了提高，同時帶外抑制也達(dá)到了較好的效果，高頻處在帶外7%抑制達(dá)到了 40dB，低頻處在帶外10%處抑制達(dá)到了 45dB，相比單個單元時，帶外抑制特性有了極大的提高，級聯(lián)慢波單元越多，其帶外抑制性能就越好。
[0054]上述本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0055]由于采用了將超寬帶太赫茲波紋濾波器設(shè)計(jì)為包括:標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、減高波導(dǎo)、波導(dǎo)短路支節(jié)、諧振波導(dǎo)腔，其中，標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、減高波導(dǎo)、諧振波導(dǎo)腔、減高波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)從左到右依次連接組成所述濾波器，所述減高波導(dǎo)兩側(cè)均設(shè)有N個波導(dǎo)短路支節(jié)，所述N為大于等于2的正整數(shù)，所述波導(dǎo)短路支節(jié)末端設(shè)有倒角，所述濾波器關(guān)于所述濾波器的水平中線和豎直中線均對稱的技術(shù)方案，即采用純腔體結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)濾波器并通過短路支節(jié)構(gòu)成慢波結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的波紋濾波器，通過調(diào)節(jié)短路枝節(jié)使濾波器具有超寬的帶寬，帶寬可達(dá)70GHz，純腔體濾波器不需要添加額外的結(jié)構(gòu)，安裝更加簡單，而且對加工的精度要求也比較低，國內(nèi)現(xiàn)有加工技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)，由于在腔體內(nèi)不存在金屬結(jié)構(gòu)，場能在通過的時候消耗較低，因此濾波器具有很好的帶內(nèi)插損，相比現(xiàn)有技術(shù)，該實(shí)用新型能應(yīng)用到更高的頻段，相比現(xiàn)有的技術(shù)，本方案加工更加方便，裝配簡單，采用在波導(dǎo)H面上添加短路支節(jié)構(gòu)成慢波結(jié)構(gòu)，加工時可從E面切開，加工誤差影響較小，所以，有效解決了現(xiàn)有的超寬帶太赫茲波導(dǎo)濾波器存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、安裝誤差較大，不易加工，加工精度要求較高，較難實(shí)現(xiàn)超寬帶的技術(shù)問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了能夠在太赫茲頻段的超寬帶濾波功能，加工簡單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安裝誤差較小的技術(shù)效果。
[0056]盡管已描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本實(shí)用新型范圍的所有變更和修改。
[0057]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.超寬帶太赫茲波紋濾波器，其特征在于，所述超寬帶太赫茲波紋濾波器包括: 標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、減高波導(dǎo)、波導(dǎo)短路支節(jié)、諧振波導(dǎo)腔，其中，標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、減高波導(dǎo)、諧振波導(dǎo)腔、減高波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)從左到右依次連接組成所述濾波器，所述減高波導(dǎo)兩側(cè)均設(shè)有N個波導(dǎo)短路支節(jié)，所述N為大于等于2的正整數(shù)，所述波導(dǎo)短路支節(jié)末端設(shè)有倒角，所述濾波器關(guān)于所述濾波器的水平中線和豎直中線均對稱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶太赫茲波紋濾波器，其特征在于，所述N個波導(dǎo)短路支節(jié)并聯(lián)連接在所述減高波導(dǎo)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶太赫茲波紋濾波器，其特征在于，所述諧振波導(dǎo)腔的寬度與所述減高波導(dǎo)的寬度一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶太赫茲波紋濾波器，其特征在于，所述濾波器左端的減高波導(dǎo)上兩側(cè)互相對稱的波導(dǎo)短路支節(jié)組成一個慢波單元，所述濾波器右端的減高波導(dǎo)上兩側(cè)互相對稱的波導(dǎo)短路支節(jié)組成另一個慢波單元，所述2個慢波單元級聯(lián)且互相對稱。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超寬帶太赫茲波紋濾波器，其特征在于，所述每個慢波單元中N個波導(dǎo)短路支節(jié)之間間距相等，且間距為0.12mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶太赫茲波紋濾波器，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)窄邊長度為b0=0.356mm，減高波導(dǎo)的窄邊長度為bl=0.3mm，短路支節(jié)窄邊長度為b2=0.2mm ,標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)傳輸長度為LO=Imm，減高波導(dǎo)匹配長度為Ll=0.6mm，諧振波導(dǎo)腔的長度為L2=0.7mm，弧形漸變波導(dǎo)弧形半徑為r0=0.17mm，短路支節(jié)倒角半徑為r2=0.1mm ,短路支節(jié)之間的間距為w=0.12mm ,短路支節(jié)的長度為h=0.6mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶太赫茲波紋濾波器，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)、所述弧形漸變波導(dǎo)、所述減高波導(dǎo)、所述波導(dǎo)短路支節(jié)、所述諧振波導(dǎo)腔均為腔體結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶太赫茲波紋濾波器，其特征在于，所述波導(dǎo)短路支節(jié)分布在波導(dǎo)H面，加工時平行于E面切開，H面是指在標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)中平行于傳輸主模TElO模式中磁場的面，E面是指平行于傳輸主模TElO模式中電場的面。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了超寬帶太赫茲波紋濾波器，所述濾波器包括：標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、減高波導(dǎo)、波導(dǎo)短路支節(jié)、諧振波導(dǎo)腔，其中，標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、減高波導(dǎo)、諧振波導(dǎo)腔、減高波導(dǎo)、弧形漸變波導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)從左到右依次連接組成所述濾波器，所述減高波導(dǎo)兩側(cè)均設(shè)有N個波導(dǎo)短路支節(jié)，所述N為大于等于2的正整數(shù)，所述波導(dǎo)短路支節(jié)末端設(shè)有倒角，所述濾波器關(guān)于所述濾波器的水平中線和豎直中線均對稱，實(shí)現(xiàn)了能夠在太赫茲頻段的超寬帶濾波功能，加工簡單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安裝誤差較小的技術(shù)效果。
【IPC分類】H01P1/207
【公開號】CN204680736
【申請?zhí)枴緾N201520407338
【發(fā)明人】楊曉艷, 韓凌, 陳梅, 魏剛, 紀(jì)東峰
【申請人】四川邁格酷科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月12日