[实用新型]一种采用单腔三模腔体谐振器的宽带滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种滤波器，尤其是一种采用单腔三模腔体谐振器的宽带滤波器，属于无线通信领域。

背景技术

微波滤波器是现代通信系统中发射端和接收端必不可少的器件，它对信号起分离作用，让有用的信号尽可能无衰减的通过，对无用的信号尽可能大的衰减抑制其通过。随着无线通信技术的发展，信号间的频带越来越窄，这就对滤波器的规格和可靠性提出了更高的要求。腔体滤波器具有高Q值、功率容量大、易于实现、性能稳定等优点而具有很高的应用价值。腔体滤波器通过在各腔谐振器之间开孔或加探针，实现电感或电容耦合，通过改变孔的位置、大小或者探针的粗细长短等来控制耦合电感或耦合电容的强弱以实现各种滤波器；而且很容易实现谐振器之间的交叉耦合，通过控制交叉耦合的数量和强弱得以实现传输零点的位置和数目。由于以上特点，研究腔体滤波器多模结构、腔体滤波器的小型化得到学者们的广泛关注。

据调查与了解，已经公开的现有技术如下：

1)谐振器的分离简并模一般有四种方法：a、如图1a和1b所示，通过耦合螺钉来实现简并模耦合时，为了避免相互作用，其位置应位于两个谐振(要耦合)的电场强度最大值附近,且其余简并模电场为零的区域，通常耦合螺钉与两个极化的电场成45o，但这种耦合方式可调谐范围比较小；b、如图2a和2b所示，在谐振器45°角上方伸进耦合螺钉，同样可以分离简并模；c、如图3a和3b所示，剖出个矩形切角，但这种耦合方式不易加工；d、如图4a和4b所示，在谐振器中心开槽，同样这种耦合方式不易加工。

2)1951年林为干院士基于波导腔体内模式的谐振频率基本公式提出圆柱形谐振腔中存在着多个简并模式，并设计了显著减小波导滤波器体积的一腔五模滤波器，为一腔多模滤波器的研究奠定基础。

3)1998年10月，G.Lastoria等人在IEEE MICROWAVE AND GUIDED WAVE LETTERS发表题为“CAD of Triple-Mode Cavities in Rectangular Waveguide”的文章中。作者提出了一种采用金属腔体切角的三模结构，结构如图5a所示，通过控制切角的大小将若干个谐振模式平移到我们所需的通带内，它的仿真结果如图5b所示；这种耦合方式的结构不易加工。

4)2004年1月，L.H.Chua等人发表题为“Analysis of dielectric loaded cubical cavity for triplemode filter design”文章中，提出利用同轴线作为馈电，如图6a所示，采用调谐螺钉的介质腔体滤波器结构，仿真结果如图6b所示；这种采用耦合螺钉的结构可调谐的范围比较少，存在一定的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种具有结构简单、加工容易、性能好的优点，而且具有比较宽的分数带宽，能够满足通信系统要求的采用单腔三模腔体谐振器的宽带滤波器。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种采用单腔三模腔体谐振器的宽带滤波器，其特征在于：包括腔体、第一端口、第二端口以及微扰金属体；所述微扰金属体设置在腔体内的底部，微扰金属体的中心偏离腔体的中心；所述第一端口和第二端口设置在腔体上，并贯穿腔体外壁和内壁；所述第一端口处设有第一导体组件，所述第二端口处设有第二导体组件，所述第一导体组件的轴线和第二导体组件的轴线相垂直，并分别垂直于腔体的纵向中心线。

作为一种优选方案，所述第一导体组件由第一同轴内导体和第一同轴外导体焊接组成，所述第二导体组件由第二同轴内导体和第二同轴外导体焊接组成；所述第一同轴内导体从第一端口伸进腔体内，所述第一同轴外导体固定在第一端口处的腔体外壁上；所述第二同轴内导体从第二端口伸进腔体内，所述第二同轴外导体固定在第二端口处的腔体外壁上。

作为一种优选方案，所述第一同轴内导体和第二同轴内导体均采用耦合杆，所述第一同轴外导体和第二同轴外导体均采用SMA接头，所述SMA接头的末端与耦合杆焊接。

作为一种优选方案，所述每个SMA接头上设有四个通孔，所述腔体在第一端口和第二端口附近的位置分别开有四个与SMA接头的通孔相对应的螺纹孔，所述每个SMA接头通过四根螺钉穿过四个通孔后与四个螺纹孔配合固定在腔体外壁上。

作为一种优选方案，所述微扰金属体的底面上设有与微扰金属体构成一整体的固定/调谐螺钉，所述微扰金属体通过固定/调谐螺钉安装在腔体内的底部。

作为一种优选方案，所述固定/调谐螺钉设置在微扰金属体的底面中心处。