[发明专利]一种带阻滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及滤波器，具体地说，是涉及一种利用同轴传输线与谐振腔耦合构成的一种带阻滤波器。

背景技术

在一根封闭的微波传输线侧壁上增加一个耦合谐振腔，可以在传输线的传输曲线上某些频率产生传输零点，从而阻止这些频率的信号通过该传输线。目前最常见的带阻滤波器包括一根同轴结构的传输线和沿该传输线轴线排列的若干谐振腔。这些谐振腔在传输线一侧为开敞结构，通过这些开敞结构实现传输线与谐振腔之间的耦合。谐振腔中设有金属柱，金属柱的长度可以从滤波器外加以改变，可以同时调节谐振腔的谐振频率和谐振腔与传输线之间的耦合。但是，由于金属柱插入谐振腔中的深度同时改变谐振腔的谐振频率和谐振腔与传输线之间的耦合，使金属柱上的外螺纹和位于谐振腔上的螺孔的内螺纹之间的配合松紧选择带来困难。如果太松，当螺丝结构锁紧后，螺杆轴线方向在谐振腔中不确定，会使滤波器微调变得困难。如果太紧将使金属柱转动困难，也会使滤波器的调试变得困难。另外，为了获得对称的阻带响应，理论上需要谐振腔之间传输线的电长度为阻带中心频率处波长的1/4。在阻带频率较高的时候，要求传输线的长度很短，这将会导致各个谐振腔之间的距离很近。在保证带阻滤波器插入损耗足够小的情况下，谐振腔的体积不能太小，这样腔与腔之间甚至可能出现交叉重叠的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工简单、调试方便、结构紧凑的带阻滤波器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种带阻滤波器，其特征在于：包括设置有若干谐振腔的底座，所述底座开口位置连接有盖板；所述谐振腔为柱状矩形空腔，腔内设置有柱状金属，且所述柱状金属远离底座开口的一端与谐振腔底部连接；所述盖板靠近底座的一面开有金属槽，所述金属槽内有内导体；所述谐振腔沿内导体的轴线排列在内导体的一侧。

内导体和金属槽构成传输线，所述内导体和金属槽内壁绝缘，且金属槽的横截面形状为矩形。

所述位于谐振腔内部的柱状金属的横截面形状为矩形，且所述柱状金属的横向宽度大于位于盖板上的金属槽的宽度。

所述柱状金属在远离谐振腔底部的一端设置有金属板，且金属板的横向宽度大于位于盖板上的金属槽的宽度。

所述柱状金属在远离谐振腔底部的一端设置有金属板，且金属板在相对的两端向谐振腔底部弯曲，或者金属板分别在横向和纵向的相对两端向谐振腔底部弯曲。

所述谐振腔底部还设置有两个金属台阶，所述金属台阶与柱状金属之间存在间隙。

所述盖板设置有频率调谐螺钉和匹配调谐螺钉，所述匹配调谐螺钉贯穿盖板延伸进金属槽内部，且匹配调谐螺钉与内导体之间存在间隙；所述频率调谐螺钉贯穿盖板延伸进谐振腔内部，且频率调谐螺钉与柱状金属之间存在间隙。

所述金属槽内连接有支撑介质，内导体贯穿设置在支撑介质内部。

从上述内容中可以看出，本发明的一种带阻滤波器，包括连接外界与带阻滤波器或连接带阻滤波器中相邻谐振腔的传输线、以及至少一个矩形的谐振腔和位于谐振腔内部的矩形的柱状金属。所述谐振腔为矩形柱状空腔，谐振腔的轴线与内导体的轴线垂直，避免了在谐振腔足够大的情况下，腔和腔之间交叉重叠。谐振腔内部设有矩形柱状金属，柱状金属固定在谐振腔底部并只在谐振腔底部与谐振腔的腔壁连接，且在谐振腔中的位置和深度不能从谐振腔外加以调节。我们能够通过精密的铣切技术加工使谐振腔的谐振频率与设计值非常接近，最后采用调谐螺钉完成谐振腔的调谐。

所述柱状金属顶端设置有只与柱状金属连接的金属板，这样能缩小谐振腔的体积，同时增大谐振腔基模和高次模谐振频率之间的差别，有利于实现远寄生阻带的带阻滤波器。

所述金属板两端向谐振腔底部方向弯曲。这样我们能进一步缩小谐振腔的体积，同时增大谐振腔的基模和高次模谐振频率之间的差别，将有利于实现更远寄生阻带的带阻滤波器。

所述传输线由内导体、外导体组成，其中内导体与外导体之间绝缘，传输线的金属槽的横截面为矩形。设置的频率调谐螺钉和匹配调谐螺钉用于调节不同谐振腔之间的传输线的特性阻抗和电长度，以利于调节带阻滤波器通带内的匹配和阻带响应随频率的对称性。传输线位于盖板上，这样可以使我们在确定带阻滤波器阻带带宽的前提下，最大限度地缩小柱状金属或金属板与谐振腔壁的距离，最大限度地增大谐振腔的壁和柱状金属顶部的电容加载，从而实现谐振腔的小型化并增大谐振腔的基模和高次模谐振频率之间的差别，以实现更远寄生阻带的带阻滤波器。