一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及腔体滤波器，具体涉及一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器。由于现有技术中，均匀阻抗谐振器的体积较大，圆盘加载技术以及阶跃阻抗谐振器的无载Q值较低，导致滤波器的插入损耗较大。为了解决上述问题，本实用新型专利技术提供一种滤波器，其特点就是在谐振器的柱状内导体开路端增加一个桶装结构的导体，且柱状内导体探入该导体并与其底部相连接。该特异结构的设置，相比均匀阻抗谐振器多了两个自由度，相比阶跃阻抗谐振器多了一个自由度，所以本实用新型专利技术的谐振长度会更短，可以缩小了滤波器的尺寸；同时本实用新型专利技术把阶跃阻抗谐振器柱状内导体末端部分改进成桶状结构，显然大大增加了谐振器的储能空间，因而无载Q值较低，插入损耗降低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及腔体滤波器，具体涉及一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器。
技术介绍
作为无线电通信和雷达系统中的关键无源器件，微波滤波器得到了广泛的研究。现在应用非常普遍的有波导滤波器、同轴滤波器、带状线滤波器和微带滤波器等等。带状线滤波器具有小的尺寸、通过光刻技术易于加工、与其他有源电路元件易于集成等优点，在射频和微波电路中常被使用。但是，当要求滤波器能够承受高功率、低插损、高抑制、窄带宽时，腔体滤波器是最好的选择。然而，腔体滤波器件的最大缺点是尺寸明显比其他可应用在微波波段的滤波器大。为了适应电子系统小型化和便携化的发展需求，发展新型化和小型化的波导滤波器件是业界广泛关注的课题。我们知道在任何无线电接收前端通道中，都需要滤波器以滤掉干扰信号，通常会根据技术指标和重量要求选用不同的滤波器，如LC滤波器、声表面滤波器、陶瓷介质滤波器、腔体滤波器等。P波段是指工作频率在230～1000MHz之间的无线电信号，最广泛的应用就是低空探测预警相控阵雷达和无线电气象探空仪。由于无线电探空仪是从25千米的高空将无线电信号传送到地面接收前端，可见接收灵敏度非常低，接收系统要求前端滤波器的插入损耗要小于1dB，我们知道滤波器的插入损耗和其无载Q值直接相关，探空仪的工作带宽为5MHz，相对带宽只有1%，要满足1dB的插损，Q值应在1500以上，而LC滤波器、声表面滤波器、陶瓷介质滤波器均不能满足要求，唯有同轴腔体滤波器能满足。目前市场上同类产品都是按常规1/4λ均匀阻抗（UIR）谐振器、圆盘加载技术或阶跃阻抗（SIR）技术设计同轴腔，如果按这三种技术设计该滤波器的谐振长度分别在187mm左右和110mm左右，而且圆盘加载或阶跃阻抗会使谐振腔的无载Q值会降低，插入损耗变大。显然采用这三个种结构滤波器的尺寸都比较大，满足不了用户对整机尺寸、重量或插损的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，该滤波器相对现有技术，具有较小的体积和重量，同时能满足用户对带内插损的要求，降低了滤波器的成本。为了实现上述技术效果，本技术的技术方案为：一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，包括导体外壳、盖板、柱状内导体，盖板盖在导体外壳上，导体外壳内部分割成多个空腔，柱状内导体的一端固定在空腔的内壁上，还包括导体，导体呈桶装结构，柱状内导体的另一端探入导体并与导体的底部相连接。优选的，柱状内导体靠近导体的一端开有圆孔，圆孔贯穿导体的底部，空腔内壁与圆孔相对的位置安装有可以探入圆孔的频率调节螺钉。优选的，导体外壳上还安装有可以探入导体外壳内腔的耦合螺钉。本技术的技术效果在于：（1）本技术与现有技术相比，其特点就是在柱状内导体开路端增加一个桶装结构的导体，且柱状内导体探入该导体并与其底部相连接。该特异结构的设置，相比均匀阻抗谐振器多了两个自由度，相比阶跃阻抗谐振器多了一个自由度，所以本技术的谐振长度会更短。故而降低了滤波器的尺寸，材料成本降低了，实际上降低了产品成本。（2）对于腔体谐振器，谐振器内电磁能量储存在内外导体封闭的空间内，谐振器内空间的有效使用对于提高Q值有决定性的作用，Q值越高插入损耗越小。而本技术把阶跃阻抗谐振器柱状内导体末端部分改进成桶状结构，显然大大增加了谐振器的储能空间，同时柱状内导体末端部分直径比阶跃阻抗谐振器末端的直径大，所以同等条件下，其长度比阶跃阻抗谐振器更小，插入损耗亦小，满足了用户的需求。（3）本技术柱状内导体靠近导体的一端开有圆孔，圆孔贯穿导体的底部，空腔内壁与圆孔相对的位置安装有可以探入圆孔的频率调节螺钉。改变频率调节螺钉的插入深度可以调整谐振频率。（4）本技术导体外壳上还安装有可以探入导体外壳内腔的耦合螺钉。改变耦合螺钉的插入深度可以调整振子间的耦合。附图说明：图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中导体外壳的结构示意图；图3为本技术的内部结构示意图；图4为本技术的剖视图；图5为本技术中谐振器的等效电路。具体实施方式：以下对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。参照附图1、附图2和附图3，一种一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，包括导体外壳100、盖板200、柱状内导体300，盖板200盖在导体外壳100上，导体外壳100内部分割成多个空腔101，柱状内导体300的一端固定在空腔101的内壁上，还包括导体400，导体400呈桶装结构，柱状内导体300的另一端探入导体400并与导体400的底部相连接。参照图4，柱状内导体300和导体外壳100形成一个同轴腔谐振器、柱状内导体300和导体400形成一个同轴腔谐振器，同时导体400与导体外壳100也形成一个同轴腔谐振器。也就是说该结构实际上组成三个同轴腔谐振器。我们设定上述三个同轴腔谐振器的同轴腔分别为1、2、3，从电路的角度分析，由三条同轴传输线L1、L2和L3（参照附图5）组成，分别对应同轴腔1、2和3，每条传输线的特性阻抗分别为Z1、Z2、和Z3，传输线L1和传输线L2是串联结构，并且它们的终端都是短路的，所以从开路端看去它们的输入阻抗分别为：Z1in= -jZ1tanβL1 (1)Z2in= -jZ2tanβL2 (2)式（1）和式（2）串联后的阻抗就是传输线L3的负载阻抗Z3L，也就是谐振器的负载阻抗ZLZL= Z1in＋Z2in (3)从传输线L3开路端看去的输入阻抗Zi（输入导纳Yi）为Zi=1/Yi= -jZ3×(tanβL1/RZ1+ tanβL2/RZ2+ tanβL3)/[(tanβL1/RZ1+ tanβL2/RZ2)tanβL3-1] (4)式中，RZ1=Z3/Z1，RZ2=Z3/Z2 和 β=2 /λg0式（4）即为谐振器的输入阻抗（输入导纳）当电路谐振时，式（4）中Yi=0，则谐振条件为（RZ2tanβL1+RZ1tanβL2）tanβL3= RZ1×RZ2 （5）从公式（5），我们能理解本技术的谐振条件取决于L1、L2、L3和阻抗比RZ1、RZ2。相比均匀阻抗谐振器（UIR）多了两个自由度，相比阶跃阻抗谐振器（SIR）多了一个自由度，所以本技术的谐振长度会更短。优选的，本技术柱状内导体300靠近导体400的一端开有圆孔301，圆孔301贯穿导体400的底部，空腔101内壁与圆孔301相对的位置安装有可以探入圆孔301的频率调节螺钉500。改变频率调节螺钉500的插入深度可以调整谐振频率。优选的，本技术导体外壳100上还安装有可以探入导体外壳100内腔的耦合螺钉600。改变耦合螺钉600的插入深度可以调整振子间的耦合。本技术的工作流程如下：输入信号通过接头抽头耦合到第一个空腔101（第一个谐振器），通过频率调节螺钉（500）将各个谐振器均谐振在滤波器通带内的一定频率，那么输入信号中只有和第一个谐振器（第一个空腔101）谐振的频率才能耦合到下一级，其它频率成分将被抑制掉，以此类推，一直到最后一个谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，包括导体外壳（100）、盖板（200）、柱状内导体（300），所述的盖板（200）盖在导体外壳（100）上，所述的导体外壳（100）内部分割成多个空腔（101），所述的柱状内导体（300）的一端固定在空腔（101）的内壁上，其特征在于：还包括导体（400），所述的导体（400）呈桶装结构，柱状内导体（300）的另一端探入导体（400）并与导体（400）的底部相连接。

【技术特征摘要】
1.一种利用双同轴阻抗技术的腔体滤波器，包括导体外壳（100）、盖板（200）、柱状内导体（300），所述的盖板（200）盖在导体外壳（100）上，所述的导体外壳（100）内部分割成多个空腔（101），所述的柱状内导体（300）的一端固定在空腔（101）的内壁上，其特征在于：还包括导体（400），所述的导体（400）呈桶装结构，柱状内导体（300）的另一端探入导体（400）并与导体（400）的底部相连接。2.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：台中和，
申请(专利权)人：合肥科尚电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34