[实用新型]一种带宽可控的双频螺旋腔滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及腔体滤波器的技术领域，特别涉及一种带宽可控的双频螺旋腔滤波器。

背景技术

随着数据通信和多媒体业务需求的发展，特别是对多制式和高质量通信的迫切需求，各种通信标准以及新的技术正不断地被提出，从早期的GSM、CDMA、WCDMA到现在的TD-SCDMA、WLAN、WiMAX、UWB、LTE。双频无线通信系统在这种情况下应运而生，微波双频带通滤波器是是用一个双频段单元来处理两个波段的信号，其功能就是传输所需的双频信号而抑制不需要的频率信号的传输。采用具有单端口输入单端口输出的双频段滤波器可以大大降低系统体积，提高系统可靠性，实现高质量通信。

在实际工业生产中，最常用的是腔体滤波器，因为它具有更高的功率容量。同轴腔体滤波器是一种具有极小的色散的腔体滤波器，因而通过的信号几乎不会产生畸变。在众多种同轴腔体滤波器中，螺旋腔滤波器因其小尺寸的特点，而成为极具市场竞争力的产品。但是采用螺旋腔实现双频滤波器是一大难点，另外两个通带的带宽可控一直是双频滤波器设计中的一个难点。由于这两个难点，目前还没有带宽可控的双频螺旋腔滤波器的文章或是相关报道。

比如，1998年，S.J.Fiedziuszko和R.S.Kwok在本技术领域顶级会议International Microwave Symposium Digest上发表题为Novel helical resonator filter structures的文章，使用螺旋同轴腔设计了一个单频双腔双模带通滤波器，如附图1(a)及(b)所示。该谐振器为二分之波长的螺旋线圈缠绕高介电常数介质，虽然一方面可以进一步减小腔体尺寸，另一方面便于二分之波长螺旋线圈的固定，但是并未公开关于非均匀螺距的螺旋谐振器的设计思路，同时该文章中公开的滤波器也并非双频滤波器。

又比如，2000年，Guangping Zhou在本技术领域顶级会议Antennas and Propagation Society International Symposium上发表题为A non-uniform pitch dual band helix antenna的文章，如下图2(a)及(b)所示。其采用两种不同螺距的螺旋谐振器设计了不同频率比的双频天线，但该滤波器并未设计带宽可控的双频螺旋腔滤波器概念。

再如，专利申请号为201020585419.5，专利名称为一种带宽可控的双频微带滤波器公开的滤波器，具体结构如图3(a)及(b)所示。当滤波器的第二通带工作时，内嵌的U型半波长谐振器工作，输入输出端口线和U型半波长谐振器直接相连，形成抽头耦合，抽头位置决定了第二通带的外部品质因数，谐振器间的耦合缝隙决定第二通带的耦合系数。而在第一通带工作时，U型半波长谐振器不谐振而被视为馈线，经缝隙耦合给短路枝节加载谐振器馈电，其缝隙决定第一通带的外部品质因数，短路枝节长度决定第一通带的耦合系数。该专利公开的滤波器采用的是微带结构，并未公开关于螺旋腔结构的带宽可控双频滤波器的概念。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种带宽可控的双频螺旋腔滤波器，该滤波器通过采用非均匀螺距结构实现了双频带滤波器频率可控，通过新型馈电结构和新型耦合结构实现了带宽可控。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种带宽可控的双频螺旋腔滤波器，包括滤波器谐振腔以及同时用于输入和输出端口的第一射频接头3-a与第二射频接头3-b，所述滤波器谐振腔由第一谐振腔体1-a、第二谐振腔体1-b和耦合窗5组成，其中所述耦合窗5位于所述第一谐振腔体1-a和所述第二谐振腔体1-b之间，用于隔开上述两个腔体；

所述第一谐振腔体1-a内装载有第一馈电装置7-a和第一螺旋谐振器2-a，其中所述第一馈电装置7-a通过第一同轴内导体连接馈线6-a与设置在所述第一谐振腔体1-a外壁的第一射频接头3-a连接，其中所述第一螺旋谐振器2-a通过第一接地底座4-a固定在所述第一谐振腔体1-a内壁；

所述第二谐振腔体1-b内装载有第二馈电装置7-b和第二螺旋谐振器2-b，其中所述第二馈电装置7-b通过第二同轴内导体连接馈线6-b与设置在所述第二谐振腔体1-b外壁的第二射频接头3-b连接，其中所述第二螺旋谐振器2-b通过第二接地底座4-b固定在所述第二谐振腔体1-b内壁。

进一步的，所述耦合窗5包括左半耦合窗和右半耦合窗，其中所述左半耦合窗包括第一窗口10，其中所述右半耦合窗包括上下并排的第二窗口11和第三窗口12。