谐振器及椭圆函数型低通滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种谐振器。本实用新型专利技术谐振器包括一个等效电容结构和一个等效电感结构；等效电容结构包括一个U型金属结构以及一个与U型金属结构等高但厚度较小的金属隔板，金属隔板设置于U型金属结构正中间并将U型金属结构的厚度方向等分为对称的两部分；等效电感结构为一根金属杆，其下端与金属隔板的上边缘固定连接。本实用新型专利技术还公开了一种椭圆函数型低通滤波器。本实用新型专利技术椭圆函数型低通滤波器采用特殊结构的谐振器，整个滤波器不需要调谐，所需零部件少，多个部件采用共型结构，具有整体结构紧凑、易于制造装配的优点，并且具有插入损耗小、功率容量大、带外抑制好的特性，尤其适用于较低频率的大功率应用场合。

Resonator and elliptical function type low pass filter

The utility model discloses a resonator. The utility model consists of an equivalent capacitance structure and an equivalent inductance structure. The equivalent capacitance structure includes a U metal structure and a metal partition with a U metal structure with a high but smaller thickness. The metal partition is set in the middle of the U type metal structure and divides the thickness direction of the U metal structure to symmetry. The two part is the equivalent inductance structure which is a metal rod, and its lower end is fixedly connected with the upper edge of the metal partition board. The utility model also discloses an elliptic function low pass filter. The utility type elliptic function low pass filter adopts a special structure resonator. The whole filter does not need to be tuned, the required parts are few, and the components are common type. It has the advantages of compact overall structure and easy to manufacture and assembly, and has the characteristics of small insertion loss, large power rate capacity, and better off band suppression. It is especially suitable for high-power applications at lower frequencies.

【技术实现步骤摘要】
谐振器及椭圆函数型低通滤波器
本技术涉及一种用于低通滤波器的谐振器以及基于该谐振器的椭圆函数型低通滤波器。
技术介绍
在电子设备中，不论采用哪种频率综合方式，由于其固有特性，都会产生谐波和杂散，这些谐波和杂散经过放大器放大后会干扰电子设备的正常工作。另外现代雷达和通信设备为了追求更远的作用距离而增加输出的峰值功率和平均功率，但是高功率发射机必然会带来过高的谐波功率，这些大功率发射机的谐波能量会严重干扰甚至烧毁电子设备。另外输出谐波不合格的电子设备也无法获得无线电管理委员会的出厂许可证。因此必须在射频前端滤除电子设备输出的谐波频谱能量。目前用于波导射频前端滤除谐波的低通滤波器主要有:同轴糖葫芦形低通滤波器。糖葫芦结构的低通滤波器性能良好，结构简单，被广泛的运用。但是由于糖葫芦形式的低通滤波器没的传输响应曲线是切比雪夫响应曲线，没有传输零点，因此必须要很多阶才能获得较好的带外抑制特性。这就导致滤波器的体积较大，特别是频率较低的频段，例如几百MHz频段。另外由于滤波器的阶数多，插损大，会恶化系统的性能。在大功率的应用场合，由于插损大，导致的损耗大，发热量大，可能烧毁整个滤波器。为了克服传统糖葫芦形式的低通滤波器的不足，有研究者提出了一种新型的低通滤波器，该低通滤波器的频率响应曲线满足椭圆函数曲线(椭圆函数响应曲线带外具有和通带内相同数目的传输零点)，因此称其为椭圆函数型低通滤波器。例如，中国技术专利CN102354778公开了一种椭圆函数型低通滤波通路，其金属腔体设置有多个顺次相连通的子腔，相邻两个子腔之间设有谐振柱，谐振柱上方设有导体棒，导体棒对应每个谐振柱处设有通孔，每个谐振柱均有一调谐螺杆穿过相应的通孔并深入该谐振柱以使调谐螺杆与该谐振柱容性耦合，导体棒两端分别形成两个连接端口。又如，中国技术专利CN103855447所公开的椭圆函数型低通滤波器采用一组包括以导线绕折而成的电感元件和印制有调谐盘的介质板的谐振单元，所述介质板横跨所述纵长型腔体的顶部的横向设置，所述电感元件一端与所述介质板的调谐盘接触连接，另一端与所述传输杆接触连接。以上两种低通滤波器都存在尺寸较大，结构复杂，零件多，组装要求高，组装精度不容易控制，需要调谐螺钉进行调谐等问题。另外由于有调谐螺钉，电场在调谐螺钉处集中，在大功率情况下，很容易在该调谐螺钉处打火，因而其功率容量受到极大限制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服现有椭圆函数型低通滤波器所存在的不足，首先提供一种结构简单、便于制造且电气性能稳定可靠的谐振器，并在其基础上提供一种结构紧凑，插入损耗小，功率容量大，带外抑制好的椭圆函数型低通滤波器。本技术谐振器包括一个等效电容结构和一个等效电感结构；所述等效电容结构包括一个U型金属结构以及一个与所述U型金属结构等高但厚度较小的金属隔板，所述金属隔板设置于U型金属结构正中间并将U型金属结构的厚度方向等分为对称的两部分；所述等效电感结构为一根金属杆，其下端与金属隔板的上边缘固定连接。优选地，所述金属杆整体呈直线、折线、曲线或蛇形线。优选地，所述金属杆的上端设置有用于穿过导线的通孔。进一步优选地，在所述通孔侧面还设置有一个用于辅助焊接的盲孔。优选地，所述等效电容结构和等效电感结构一体成型。本技术椭圆函数型低通滤波器，包括由两片完全对称的半壳体组合成的壳体，所述壳体内部形成有容腔；在所述容腔两端相对位置处的壳体壁上各自设置有一个电连接器，两个电连接器在容腔中通过一根导线电连接；在所述容腔内所述导线的下方，沿导线走向依次设置有一组如上任一技术方案所述谐振器，每个谐振器的金属杆上端与所述导线电连接。优选地，每个谐振器配置有两片对称的绝缘介质套，用于将谐振器固定于所述容腔中；两片绝缘介质套分别对应于该谐振器的U型金属结构被金属隔板所分隔开的两部分，每片绝缘介质套紧密贴合地套住其所对应的U型金属结构部分。优选地，所述绝缘介质套的材质为聚四氟乙烯。进一步地，每个绝缘介质套的背面均形成有一处凹陷，与每个绝缘介质套相对应位置处的壳体内壁上均设置有一个凸台，每个凸台可紧密地嵌入其所对应绝缘介质套背面凹陷中，实现对谐振器的定位和夹紧。优选地，各凸台与其所在半壳体一体成型。所述导线优选镀银铜线。进一步地，相邻谐振器之间均设置有防止两者之间信号耦合的隔墙，隔墙的高度低于所述导线在容腔中的高度。优选地，每个隔墙均由对称的两半构成，每一半隔墙与其同侧的半壳体一体成型。优选地，所述谐振器共有2n个，每个谐振器的传输极点谐振频率均在该滤波器的传输通带内，每个谐振器的传输零点谐振频率在该滤波器的带外抑制处；这2n个沿导线走向依次设置的谐振器中的第i个与第2n+1-i个为一组，每一组中的两个谐振器相同，属于不同组的谐振器具有不同的传输极点谐振频率和不同的传输零点谐振频率；其中，n为非零自然数，i＝1，2，…，n。或者，所述谐振器共有2n+1个，每个谐振器的传输极点谐振频率均在该滤波器的传输通带内，每个谐振器的传输零点谐振频率在该滤波器的带外抑制处；这2n+1个沿导线走向依次设置的谐振器中除第n+1个以外的2n个谐振器被分为n组，第i个与第2n+2-i个为一组，每一组中的两个谐振器相同，属于不同组的谐振器具有不同的传输极点谐振频率和不同的传输零点谐振频率，第n+1个谐振器的传输极点谐振频率和传输零点谐振频率与任意一组谐振器的传输极点谐振频率和传输零点谐振频率都不同；其中，n为非零自然数，i＝1，2，…，n。相比现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术椭圆函数型低通滤波器采用特殊结构的谐振器，整个滤波器不需要调谐，所需零部件少，多个部件采用共型结构，具有整体结构紧凑、易于制造装配的优点，并且具有插入损耗小、功率容量大、带外抑制好的特性，尤其适用于较低频率的大功率应用场合。附图说明图1为具体实施方式中五阶低通滤波器的等效电路原理图；图2为具体实施方式中五阶低通滤波器的外观示意图；图3为具体实施方式中五阶低通滤波器的结构爆炸图；图4为半壳体的结构示意图；图5为第一级谐振器的结构示意图；图6、图7为第一级谐振器所配套PTFE套的结构示意图；图8为第一级谐振器的频率响应曲线；图9为第二级谐振器的结构示意图；图10、图11为第二级谐振器所配套PTFE套的结构示意图；图12为第二级谐振器的频率响应曲线；图13为第三级谐振器的结构示意图；图14、图15为第三级谐振器所配套PTFE套的结构示意图；图16为第三级谐振器的频率响应曲线；图17为五阶低通滤波器的频率响应曲线。图中各标号含义如下：1为半壳体，2为电连接器，3为导线，4为第一级谐振器，5为第一级谐振器的PTFE套，6为第二级谐振器，7为第二级谐振器的PTFE套，8为第三级谐振器，9为第三级谐振器的PTFE套，100为通道，101为隔墙，102为凸台。具体实施方式本专利技术采用若干特殊结构的谐振器构建椭圆函数型低通滤波器，每个谐振器的传输极点谐振频率均在该滤波器的传输通带内，每个谐振器的传输零点谐振频率在该滤波器的带外抑制处。为了取得最佳的电气性能，本专利技术优选采用中心对称的谐振器布局结构，具体而言，当谐振器总数为偶数时，即所述谐振器共有2n个，这2n个沿导线走向依次设置的谐振器中的第i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振器，其特征在于，包括一个等效电容结构和一个等效电感结构；所述等效电容结构包括一个U型金属结构以及一个与所述U型金属结构等高但厚度较小的金属隔板，所述金属隔板设置于U型金属结构正中间并将U型金属结构的厚度方向等分为对称的两部分；所述等效电感结构为一根金属杆，其下端与金属隔板的上边缘固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种谐振器，其特征在于，包括一个等效电容结构和一个等效电感结构；所述等效电容结构包括一个U型金属结构以及一个与所述U型金属结构等高但厚度较小的金属隔板，所述金属隔板设置于U型金属结构正中间并将U型金属结构的厚度方向等分为对称的两部分；所述等效电感结构为一根金属杆，其下端与金属隔板的上边缘固定连接。2.如权利要求1所述谐振器，其特征在于，所述金属杆整体呈直线、折线、曲线或蛇形线。3.如权利要求1所述谐振器，其特征在于，所述金属杆的上端设置有用于穿过导线的通孔。4.如权利要求3所述谐振器，其特征在于，在所述通孔侧面还设置有一个用于辅助焊接的盲孔。5.如权利要求1～4任一项所述谐振器，其特征在于，所述等效电容结构和等效电感结构一体成型。6.一种椭圆函数型低通滤波器，其特征在于，包括由两片完全对称的半壳体组合成的壳体，所述壳体内部形成有容腔；在所述容腔两端相对位置处的壳体壁上各自设置有一个电连接器，两个电连接器在容腔中通过一根导线电连接；在所述容腔内所述导线的下方，沿导线走向依次设置有一组如权利要求1～5任一项所述谐振器，每个谐振器的金属杆上端与所述导线电连接。7.如权利要求6所述椭圆函数型低通滤波器，其特征在于，每个谐振器配置有两片对称的绝缘介质套，用于将谐振器固定于所述容腔中；两片绝缘介质套分别对应于该谐振器的U型金属结构被金属隔板所分隔开的两部分，每片绝缘介质套紧密贴合地套住其所对应的U型金属结构部分。8.如权利要求7所述椭圆函数型低通滤波器，其特征在于，所述绝缘介质套的材质为聚四氟乙烯。9.如权利要求7所述椭圆函数型低通滤波器，其特征在于，每个绝缘介质套的背面均形成有一处凹陷，与每个绝缘介质套相对应位置处的壳体内壁上均设置有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：江顺喜，周方平，殷实，梁国春，项显，赵媛媛，
申请(专利权)人：江苏贝孚德通讯科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32