[发明专利]强耦合螺旋滤波器

说明书

技术领域

本发明与螺旋滤波器有关。

背景技术

螺旋滤波器的特点是属于频率低，腔体体积小，损耗较小，承受功率容量大的一类，所以在通信系统里低频率段的环境中应用较为常见。现有的螺旋滤波器的输入、输出端口之间，腔体的底板与若干螺旋线连接，螺旋线之间有隔板，相邻螺旋线有感性耦合（隔板固定在盖板上）和容性耦合（隔板固定在底板上）两种，螺旋滤波器的单一耦合形式本身是属于弱耦合，只能实现于窄带的螺旋滤波器，已有螺旋滤波器都是相对带宽比较窄，并且体积大。现有的一些常规螺旋滤波器主要有以下几个特点：

1.工作频率的相对带宽窄，损耗大，功率容量小。

2. 耦合方式单一，要么只有容性耦合（耦合方式是在螺旋线的开路端），要么只有感性耦合（耦合方式是在螺旋线的短路端），这两种耦合方式的滤波器带宽窄且选择性差。

3.体积大，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种体积小，成本低，带宽较宽的强耦合螺旋滤波器。

本发明是这样实现的：

强耦合螺旋滤波器，腔体2的左端的输入端口1经端口耦合线3与第1螺旋线4连接，腔体2的右端的输出端口5经端口耦合线3与第2螺旋线6连接，在第1、2端口之间的腔体2的底板与若干第1螺旋线4连接，腔体2的盖板与若干第2螺旋线6连接，第1、2螺旋线的轴线位于含腔体2的长轴的同一垂直面上并且等距相间分布在该垂直面上。

本发明的强耦合螺旋滤波器，通过多次的试验已证明相对带宽比以往常规螺旋滤波器的宽了很多。本发明装配，调试时也很简单。能使产品的体积大大减小，在整机上面让出了更多的空间并且重量与成本都大减小许多。即使体积减小了但其它的电性能指标没变，在使用的过程中指标稳定可靠。通带的频率范围也可以根据实际需求进行设计，螺旋线的长度调节频率的高低，螺旋线越长，频率越低，反之越高。耦合的强弱是螺旋线之间的距离来调整。螺旋线之间相离得越近耦合越强，带宽就越宽。反之，耦合弱，带宽就越窄。螺旋线的数量越多的滤波器选择性就越好。

本发明的优点如下：

1.增强螺旋滤波器的耦合，加宽工作频率的相对带宽，降低损耗，提高功率容量。

2.传输线中的波长正比于相速，因此相速的降低等效于波长的缩短，所以采用同轴螺旋绕线内导体的1/4波长短路作谐振器，这种强耦合方式的滤波器，体积可以大大降低，成本也随之下降。

3.采用混合的耦合方式，提高带外选择性的参数。

附图说明

图1容性耦合示意图。

图2 感性耦合示意图。

图3为本发明混合耦合结构图，

图4为图3的俯视图。

图5为本发明等效原理电路图。

具体实施方式

如图3、4所示，强耦合螺旋滤波器的腔体2的左端的输入端口1经端口耦合线3与第1螺旋线4连接，腔体2的右端的输出端口5经端口耦合线3与第2螺旋线6连接，在第1、2端口之间的腔体2的底板与若干第1螺旋线4连接，腔体2的盖板与若干第2螺旋线6连接，第1、2螺旋线的轴线位于含腔体2的长轴的同一垂直面上并且等距相间分布在该垂直面上。

强耦合螺旋滤波器，突破了以前常归的那种单一耦合形式，本发明使用的是强耦合滤波器是通过容性耦合与电感耦合混合而成。等效电路原理图（如图5）所示，Port1和Port2分别是电路的输入与输出，电容C1、C3、C5、C7是等效果电路中的容性耦合，其主要功能是将两螺旋线之间的能量进行耦合； L1、L3、L5、L7是等效果电路中的感性耦合，他与与电容C1、C3、C5、C7串联就是混合耦合，电感值越大耦合越弱，电容值越大耦合越强，电感值越小耦合越强，电容值越小耦合越弱，其主要功能是将两螺旋线之间的能量进行耦合。

C2、C4、C6是等效果电路中的谐振频率的电容；L2、L4、L6是等效果电路中的谐振频率的电感，与其C2、C4、C6并联一起产生谐振频率，频率的高低就取决于他们值的大小，电感值越大频率越低，电容值越大频率越低，电感值越小频率越高，电容值越小频率越高。 这种混合耦合的方式相比常规单一的那种耦合要强得多，可以实现相对带宽较宽，低损耗、高抑制的宽带滤波器。