[实用新型]一种紧凑型带阻滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器，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紧凑型带阻滤波器。

背景技术

带阻滤波器在一根封闭的微波传输线的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。

目前最常见到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0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上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。

已有技术的第二个问题，是为了获得对称的带阻响应，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。在阻带频率较低时，要求传输线的长度很长，不利于滤波器的小型化。采用调谐螺钉或慢波结构可以部分解决这个问题。但在要求寄生阻带很远的情况下，阻带高端的通带内的宽带匹配难以实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加工简单、调试方便、寄生阻带远、结构紧凑的带阻滤波器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种紧凑型带阻滤波器，包括至少一个谐振腔、以及与谐振腔内部相通连接的槽线，且所述谐振腔和槽线内部贯通设置有金属线。槽线用以连接与带阻滤波器外界和连接带阻滤波器中相邻的谐振腔。

所述谐振腔至少为两个，且所述两相邻谐振腔通过槽线和金属线连接，槽线和金属线构成传输线，所述槽线排布为曲线状，即所有连接谐振腔的槽线的终端指向在其始端指向的基础上转动80度以上。这种排布使我们能够紧凑地布置所有谐振腔，通过弯曲传输线的方法满足谐振腔之间传输线的长度要求。

所述谐振腔内部设置有金属柱，且所述金属柱与谐振腔连接。所述金属柱一般固定在谐振腔底部并只在谐振腔底部与谐振腔壁连接。而且其在谐振腔中的位置和深度不能从谐振腔外加以调节。这种使我们能够通过铣切机的精密加工使谐振腔的频率与设计值非常接近，方便采用调谐螺钉完成谐振腔调谐。

所述且所述金属柱在远离谐振腔底部的一端连接有金属板。

所述金属柱在远离谐振腔底部的一端或/和金属板在远离金属柱的一端设有凹槽。所述金属板还连接有增容金属体。所述凹槽的使用使我们能够在确定带阻滤波器阻带带宽的前提下，最大限度地缩小金属柱或金属板与谐振腔壁的距离，最大限度地增大谐振腔壁和金属柱的电容加载，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。后者将有利于实现远寄生阻带的带阻滤波器。

所述槽线的最大宽度小于相邻谐振腔最小宽度的50％。

所述谐振腔或/和金属柱或/和金属板或/和金属线的横截面形状都为圆形。由于谐振腔、金属柱和金属板的圆对称，使金属线在金属柱和金属板上面通过时可以在水平面上任意转动角度。这种安排使滤波器的设计在满足谐振腔之间传输线的长度接近1/4波长的限制条件下仍然十分方便。金属线的横截面形状为圆形使我们可以采用标准的金属线，以进一步降低滤波器的制造成本。

金属柱的俯视方向投影至少在一个方向上大于金属柱的俯视方向投影。这种安排使我们能缩小谐振腔的体积，同时增大谐振腔的基模和高次模谐振频率之间的差别。后者将有利于实现远寄生阻带的带阻滤波器。

金属柱或设置于金属柱顶端的金属板的俯视方向投影至少在一个方向上大于金属线的俯视方向投影。

所述谐振腔设置有与其内部连通的频率调谐螺钉。该频率调谐螺钉伸入谐振腔的深度可以从谐振腔外调节，其位置不在金属线的上方。本实用新型中，由于谐振腔中的金属柱或设置于金属柱顶端的金属板的俯视方向投影至少在一个方向上大于金属线的俯视方向投影，频率调谐螺钉对谐振腔频率的调谐简单而有效。

所有谐振腔和所有槽线的上表面为重合的平面，得该带阻滤波器可以分为底座和盖板。除与金属柱连接的金属板需要另外加工后焊接在金属柱上外，其余底座上的所有其它结构可以通过铣切机加工一次完成。其中的盖板可以采用标准板材加工而成。这些安排使滤波器的加工简单，可以有效地降低加工成本。

带阻滤波器的工作原理如下。