[实用新型]单孔紧凑型波导定向滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波器,具体地说，是涉及一种对称型单孔耦合的宽带紧凑型波导定向滤波器。

背景技术

滤波器是现代微波通信和军事电子系统中的一种通用原件。定向滤波器由于输入端反射比常规滤波器低得多，在一些对器件匹配要求较高的场合，比如大功率功率放大器中有重要应用。 定向滤波器的另一个重要用途是用作带通-带阻互补型双工器。已有的波导定向滤波器包括圆柱腔双模波导定向滤波器和利用两个波导裂缝电桥和两个滤波器实现的波导定向滤波器。前者为三维立体结构，需要分成多个部分分别加工，然后通过精密装配和焊接，然后再调试， 导致成本增高。后者由于两个波导裂缝电桥的使用，使器件的体积较大。同时，由于波导裂缝电桥的带宽较窄，构成的波导定向滤波器的带宽较窄。根据传输线理论，两个带通滤波器的输入端和输出端分别通过一个耦合孔与两根传输线耦合，如果两个带通滤波器的输入信号传输到隔离端口时相位差为180度时，也可以构成定向滤波器。但是利用矩形波导实现这种定向滤波器的设计，至今未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可平面放置、结构单一、占地体积小的单孔紧凑型波导定向滤波器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：单孔紧凑型波导定向滤波器，包括主波导和副波导，还包括设置在主波导和副波导之间的第一滤波器和第二滤波器，主波导的两端上分别设有输入端口和输出端口A，副波导的两端上分别设有输出端口B和隔离端口，第一滤波器的滤波器输入端口和第二滤波器的滤波器输入端口均通过同一个耦合孔与主波导联通，第一滤波器的滤波器输出端口和第二滤波器的滤波器输出端口也均通过同一个耦合孔与副波导联通，与主波导联通的耦合孔的宽度为X，与副波导联通的耦合孔的宽度为Y， X和Y都小于或等于第一滤波器通带的中心频率时主波导的波导波长的60%。耦合孔的宽度是指耦合孔沿主波导轴线或副波导轴线上的一边的边长。

所述主波导和副波导都为矩形空波导。

为了使单孔紧凑型波导定向滤波器的结构更加紧凑，第一滤波器与第二滤波器的滤波器输入端口通过一个共同的耦合孔输入信号，第一滤波器与第二滤波器的滤波器输出端口通过一个共同的耦合孔输出信号。

为了使单孔紧凑型波导定向滤波器的结构更加紧凑，连接在第一滤波器上的滤波器输入端口和滤波器输出端口靠近第二滤波器的内侧壁与第一滤波器靠近第二滤波器的内侧壁齐平，连接在第二滤波器上的滤波器输入端口和滤波器输出端口靠近第一滤波器的内侧壁，与第二滤波器靠近第一滤波器的内侧壁齐平。

所述主波导的上表面、副波导的上表面、第一滤波器的上表面、第一滤波器的滤波器输入端口和滤波器输出端口的上表面、第二滤波器的上表面、第二滤波器的滤波器输入端口和滤波器输出端口的上表面和耦合孔的上表面均处于同一平面内。

第一滤波器和第二滤波器均由串联的若干谐振腔构成，谐振腔内设置有金属体。

主波导和副波导相对于主波导和副波导之间的一个平面C呈镜像对称分布，该平面C与第一滤波器轴线垂直。

第一滤波器和第二滤波器相对于第一滤波器和第二滤波器之间的一个平面D呈镜像对称分布，所述的平面D与主波导轴线垂直。

主波导和副波导的轴线互相平行，第一滤波器的轴线和第二滤波器的轴线互相平行且都垂直于主波导的轴线。

X和Y都小于或等于第一滤波器通带的中心频率时主波导的波导波长的60%。有利于器件的小型化设置。

本发明相对于主波导和副波导之间的一个平面C呈镜像对称分布，该平面C与第一滤波器轴线垂直，即主波导和副波导相对于主波导和副波导之间的一个平面C呈镜像对称分布，该平面C与第一滤波器轴线垂直。

为了方便计算和设计，本发明相对于第一滤波器和第二滤波器之间的一个平面D呈镜像对称分布，此时所述的平面D与主波导轴线垂直。即第一滤波器和第二滤波器相对于第一滤波器和第二滤波器之间的一个平面D呈镜像对称分布，所述的平面D与主波导轴线垂直。

为了方便加工、装配和调试，本发明中所述主波导的上表面、副波导的上表面、第一滤波器的上表面、第一滤波器的滤波器输入端口和滤波器输出端口的上表面、第二滤波器的上表面、第二滤波器的滤波器输入端口和滤波器输出端口的上表面和耦合孔的上表面均处于同一平面内。

第一滤波器通带的中心频率和第二滤波器通带的中心频率一致，在第一滤波器通带的中心频率时,主波导和副波导的波导波长一致。