[发明专利]基于阶跃阻抗谐振器的同轴宽阻带带通滤波器结构

说明书

本发明涉及一种基于阶跃阻抗谐振器的同轴宽阻带带通滤波器，属于微波电路集成技术领域。本发明采用同轴结构来实现，内部集成了三个终端开路谐振器，谐振器采用了新型的阶跃阻抗形式。通过调整阶跃阻抗谐振器高低阻抗传输线的阻抗比，可以使滤波器的寄生通带远离主通带，也可以使阶跃阻抗谐振器的总长度小于传统的二分之一波长。每个阶跃阻抗谐振器与外部传输线以及两个阶跃阻抗谐振器之间都采用终端耦合的形式。同轴滤波器外部端口采用了SSMP的接口形式，可以直接嵌入在天线与收发组件之间的结构中，起到抑制各次谐波的作用。该同轴滤波器设计简单，插损小,阻带很宽，易于与结构件集成。

技术领域

本发明属于微波电路集成技术领域，具体为一种基于阶跃阻抗谐振器的同轴宽阻带带通滤波器。应用在无线通信或者雷达前端电路中，实现了对末级功放输出端的高次谐波抑制，此同轴滤波器具有良好的工程实现性。

背景技术

在大多数有源相控阵雷达前端电路中，往往将有源收发组件与天线阵面进行一体化设计，而且为了尽可能的提高集成度，两者之间往往采用直通互连的方式。虽然缩小了前端体积，但是这种简单的互连大大降低了雷达的电磁兼容性。尤其是收发组件输出端的无用杂散与谐波都有可能成为雷达系统的干扰源，影响系统性能。因此高性能，易集成的滤波器就显得十分关键。传统的微带滤波器形式多种多样，但是损耗较大，承受功率有限，而且空间辐射较强，不适于集成在收发组件的末级。相反，同轴滤波器损耗小，承受功率大，而且可以嵌入到收发组件与天线之间的结构内部，一方面起到互连的作用，另一方面可以有效抑制收发组件输出的杂散与谐波。基于半波长均匀阻抗谐振器的同轴滤波器设计简单，但是其寄生通带位于两倍的中心频率处，而且位置无法调节，因此也就无法抑制高次谐波。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决传统同轴滤波器阻带窄，体积大等各种缺点，本发明提出一种基于阶跃阻抗谐振器的同轴宽阻带带通滤波器结构，实现了小型化、宽阻带以及阻带易调节等特性,从而提供一种更加实用的宽阻带带通滤波器结构。其寄生通带可以设置在四倍的中心频率处，甚至更高的位置，而且其具体位置可由谐振器的高低阻抗比来确定。

技术方案

一种基于阶跃阻抗谐振器的同轴宽阻带带通滤波器结构，其特征在于整个结构全部采用同轴传输形式来实现，包括中间的滤波器主体结构和左右依次成对称分布的外部耦合装置、过渡转换装置和标准SSMP阴性接头，所述的标准SSMP阴性接头由内外导体以及中间的空气介质构成；所述的过渡转换装置由内外导体以及中间的PCTFE材料构成；所述的外部耦合装置由外导体、粗细突变的内导体以及中间的Teflon材料构成；所述的滤波器主体结构由外导体、3个三个尺寸完全一致的高低阻抗谐振器以及中间的Teflon材料构成；在外部耦合装置和滤波器主体结构之间设有耦合基片，在两个高低阻抗谐振器之间设有耦合基片。

本发明技术方案更进一步的说：所述的高低阻抗谐振器包括第二细内导体和位于第二细内导体两端的第二粗内导体，通过调整第二细内导体和第二粗内导体的直径和长度来设计滤波器的尺寸以及寄生通带的位置。

本发明技术方案更进一步的说：所述的耦合基片采用高介电常数的AL2O3材料加工而成。

本发明技术方案更进一步的说：位于外部耦合装置(3)和滤波器主体结构(4)之间的耦合基片的厚度为0.13mm。

本发明技术方案更进一步的说：在两端粗中间细的内导体之间的耦合基片的厚度为0.38mm。

有益效果