一种滤波器输入输出耦合调谐结构制造技术

本发明专利技术提出一种滤波器输入输出耦合调谐结构，可以应用于性能可调滤波器的实现。该装置通过调节螺钉进深来调整微波谐振腔的输入耦合特性、输出耦合特性以及谐振特性，从而使滤波器波形频点可调以及带内特性的一定程度可调。本发明专利技术由于提出了新颖的输入输出耦合结构，相较传统滤波器形式，可以调节输入和输出耦合系数，增加了滤波器的可调参数数量，有利于实现更好的性能。即使在单谐振腔时，也有三个可调参量，大大减小了整体尺寸，尤其适合在对体积尺寸要求较高的应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出一种滤波器输入及输出耦合系数调谐结构，可以应用于性能可调滤波器的工程实现，属于微波工程领域。
技术介绍
目前，微波频段实现低损耗滤波功能器件主要使用腔体滤波器或同轴滤波器。信号由同轴或其它形式馈电输入，通过容性耦合或感性耦合，将能量传递给谐振腔。信号通过一个或多个谐振腔后，再由输出耦合引出滤波器。而常见的实现滤波器可调的办法主要是，调节各个谐振腔的谐振频率和谐振腔之间的耦合系数。通常来说，当滤波器固定后，输入耦合以及输出耦合很难进行调节。因此，一方面在很多可调滤波器工作时，无法通过调节输入耦合或者输出耦合，实现精细调节，以达到更好的性能；另一方面，为了将滤波器输入输出可调特性转移到调节谐振腔特性以及腔间耦合特性，需要增加腔体数目，导致整体滤波器尺寸较大，无法满足对体积尺寸要求较高的场景需求。
技术实现思路
本专利技术主要针对滤波器输入输出耦合特性无法调节导致整体滤波性能无法达到最佳的情况，提出了一种滤波器输入输出耦合调谐结构。该结构应用于可调滤波器，可以调谐能量输入输出的耦合大小，从而改善滤波器波形性能。相对于传统单腔滤波器，在同等尺寸下，增加两个调谐变量，能实现更好传输性能；而相对于传统多腔滤波器而言，能够在一定程度上减小滤波器所需腔体数目，从而减小体积。另一方面，该结构采用同轴输入输出接口，便于与应用微波传输系统集成。因此，该专利技术适用于对性能要求较高以及体积要求严苛的工程场景，尤其适合于航天工程领域。本专利技术提出一种滤波器输入输出耦合可调结构，包括滤波器腔体、输入耦合结构和输出耦合结构；其中输入耦合结构与输出耦合结构相对于滤波器腔体中心对称。输入耦合结构，包括同轴组件、支撑固定组件和耦合调谐组件。其中同轴组件，包括同轴接头(2)和同轴内导体探针(3)，同轴内导体探针(3)的一端和同轴接头(2)相连，同轴内导体探针(3)的另一端和转接杆(8)相连。而支撑固定组件，包括陶瓷柱(5)和转接杆(8)；其中转接杆(8)通过陶瓷柱(5)固定在滤波器腔体壁面上。耦合调谐组件，包括控制制动装置(10、11)、调谐螺钉(6)、陶瓷接头(7)和耦合盘(4)。转接杆(8)中心设置螺纹通孔；陶瓷接头(7)的两端设置盲孔，盲孔内设置有内螺纹。调谐螺钉(6)分成两段，分别为调谐螺钉第一段和调谐螺钉第二段，调谐螺钉第一段的一端作为后端从转接杆(8)上设置的螺纹通孔伸出连接耦合盘(4)，调谐螺钉第一段的另一端螺纹连接陶瓷接头(7)的一端的盲孔；调谐螺钉第二段的一端螺纹连接陶瓷接头(7)的另一端的盲孔，调谐螺钉第二段的另一端作为前端连接控制制动装置(10、11)。输出耦合结构，包括同轴组件、支撑固定组件和耦合调谐组件；其连接形式与输入耦合结构相同。能量输入过程如下：微波能量通过同轴接头(2)和同轴内导体探针(3)馈入；并由同轴内导体探针(3)传递给转接杆(8)；微波能量由转接杆(8)传递至耦合盘(4)，耦合盘(4)通过空间电磁场耦合，将能量传递至腔体(1)产生谐振场；能量输出过程如下：腔体(1)内谐振场能量通过空间电磁场耦合由耦合盘(4)传递给调谐螺钉(6)，再传递与转接杆(8)，最终通过同轴内导体探针(3)由同轴接头(2)引出。本专利技术与现有技术技术相比，有益效果为：(1)本专利技术采用了新颖的输入输出耦合调谐结构，实现了滤波器输入输出耦合特性可调，在相同尺寸条件下，滤波性能更好；(2)本专利技术输入输出耦合调谐结构采用调谐螺钉，并将其分为两段，由陶瓷接头(7)相连，减小了微波能量传递到壁面流失。(3)本专利技术由于增加了两个可调量，可应用于单腔可调滤波器的性能提升；(4)本专利技术无须将输入输出耦合变化通过多腔耦合来实现，减小了滤波器谐振腔数目，大大减小了整体尺寸，为尺寸要求较高的场景提供了滤波解决方案。(5)本专利技术配合传统谐振特性可调滤波器使用时，可以实现性能全面提升。(6)本专利技术提出一种输入输出耦合系数调谐结构，可以应用于性能可调滤波器的实现。该装置通过调节螺钉进深来调整微波谐振腔的外部耦合特性以及谐振特性，从而滤波器波形频点可调以及带内特性的一定程度可调。本专利技术由于提出了新颖的输入输出耦合结构，相较传统可调滤波器形式，可以调节输入和输出耦合系数，增加了滤波器的可调参数数量，有利于实现更好的性能。在单谐振腔时，也有三个可调参量，可以实现更好的滤波性能；在多个谐振腔情况，可以减少谐振腔数目，大大减小了整体尺寸，尤其适合在对体积尺寸要求较高的应用场景。附图说明图1为典型单腔同轴滤波器输入输出耦合可调结构示意图；图2为典型三腔同轴滤波器输入输出耦合可调结构示意图；图3(a)为典型单腔同轴滤波器传输特性随输入及输出耦合调节变化插入损耗的结果；图3(b)为典型单腔同轴滤波器传输特性随输入及输出耦合调节变化回波损耗的结果。图4(a)为典型单腔滤波器传输特性随谐振调节变化的插入损耗结果；图4(b)为典型单腔滤波器传输特性随谐振调节变化的回波损耗结果图5(a)为典型三腔同轴滤波器传输特性随输入及输出耦合调节变化的插入损耗结果；图5(b)为典型三腔同轴滤波器传输特性随输入及输出耦合调节变化的回波损耗结果；图6(a)为典型三腔同轴滤波器传输特性随谐振调节变化的插入损耗结果，图6(b)为典型三腔同轴滤波器传输特性随谐振调节变化的回波损耗结果具体实施方式本专利技术的基本思路为：可以应用于性能可调滤波器的实现。该装置通过调节螺钉进深来调整微波谐振腔的输入耦合特性、输出耦合特性以及谐振特性，从而使滤波器波形频点可调以及带内特性的一定程度可调。本专利技术由于提出了新颖的输入输出耦合结构，相较传统滤波器形式，可以调节输入和输出耦合系数，增加了滤波器的可调参数数量，有利于实现更好的性能。即使在单谐振腔时，也有三个可调参量，大大减小了整体尺寸，尤其适合在对体积尺寸要求较高的应用场景。本专利技术提出一种滤波器输入输出耦合可调结构，主要用于微波频段可调滤波器中，可以起到改善传输特性以及减小体积的作用。该可调结构主要包括滤波器腔体、输入耦合结构和输出耦合结构。输入耦合结构与输出耦合结构在设计上基本一致，分别位于滤波器的输入端面和输出端面。在结构对称的滤波器中，输入耦合结构与输出耦合结构相对于滤波器腔体中心对称。因此，以输入耦合结构为例进行分析。如图1所示，1-----腔体；2-----同轴接头；3-----同轴接头内导体探针；4-----耦合盘；5-----陶瓷柱；6-----耦合调节螺钉；7-----陶瓷接头；8-----转接杆；10，11-----控制制动装置；输入耦合结构，包括同轴组件、支撑固定组件和耦合调谐组件三部分。其中同轴组件是连接滤波器内外结构，将微波能量由外部传入内部。同轴组件，包括同轴接头2和同轴内导体探针3。同轴接头2最常用的包括SMA接头和N型接头，根据实际应用情况选择。为了将微波能量传递到活动装置，使用同轴内导体探针3连接同轴接头2和转接杆8。而为了保证能量有效传递以及耦合调谐组件可实现相对运动，设计了支撑固定组件是用于支撑固定以及连接作用。支撑固定组件，包括陶瓷柱5和转接杆8；其中转接杆8通过陶瓷柱5固定在滤波器腔体1壁面上。为了使转接杆8与调谐螺钉6紧密结合，在转接杆8中心设置螺纹通孔。由此，保证微波能量在由转接杆8传递调谐螺钉6过程中，尽量减少损失本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤波器输入输出耦合调谐结构，其特征在于：包括滤波器腔体、输入耦合结构和输出耦合结构；其中输入耦合结构与输出耦合结构相对于滤波器腔体中心对称；输入耦合结构，包括同轴组件、支撑固定组件和耦合调谐组件；同轴组件，包括同轴接头(2)和同轴内导体探针(3)，同轴内导体探针(3)的一端和同轴接头(2)相连，同轴内导体探针(3)的另一端和转接杆(8)相连；支撑固定组件，包括陶瓷柱(5)和转接杆(8)；其中转接杆(8)通过陶瓷柱(5)固定在滤波器腔体壁面上；耦合调谐组件，包括控制制动装置(10、11)、调谐螺钉(6)、陶瓷接头(7)和耦合盘(4)；转接杆(8)中心设置螺纹通孔；陶瓷接头(7)的两端设置盲孔，盲孔内设置有内螺纹；调谐螺钉(6)分成两段，分别为调谐螺钉第一段和调谐螺钉第二段，调谐螺钉第一段的一端作为后端从转接杆(8)上设置的螺纹通孔伸出连接耦合盘(4)，调谐螺钉第一段的另一端螺纹连接陶瓷接头(7)的一端的盲孔；调谐螺钉第二段的一端螺纹连接陶瓷接头(7)的另一端的盲孔，调谐螺钉第二段的另一端作为前端连接控制制动装置(10、11)；输出耦合结构，包括同轴组件、支撑固定组件和耦合调谐组件；其连接形式与输入耦合结构相同；能量输入过程如下：微波能量通过同轴接头(2)和同轴内导体探针(3)馈入；并由同轴内导体探针(3)传递给转接杆(8)；微波能量由转接杆(8)传递至耦合盘(4)，耦合盘(4)通过空间电磁场耦合，将能量传递至腔体(1)产生谐振场；能量输出过程如下：腔体(1)内谐振场能量通过空间电磁场耦合由耦合盘(4)传递给调谐螺钉(6)，再传递与转接杆(8)，最终通过同轴内导体探针(3)由同轴接头(2)引出。...

【技术特征摘要】
1.一种滤波器输入输出耦合调谐结构，其特征在于：包括滤波器腔体、输入耦合结构和输出耦合结构；其中输入耦合结构与输出耦合结构相对于滤波器腔体中心对称；输入耦合结构，包括同轴组件、支撑固定组件和耦合调谐组件；同轴组件，包括同轴接头(2)和同轴内导体探针(3)，同轴内导体探针(3)的一端和同轴接头(2)相连，同轴内导体探针(3)的另一端和转接杆(8)相连；支撑固定组件，包括陶瓷柱(5)和转接杆(8)；其中转接杆(8)通过陶瓷柱(5)固定在滤波器腔体壁面上；耦合调谐组件，包括控制制动装置(10、11)、调谐螺钉(6)、陶瓷接头(7)和耦合盘(4)；转接杆(8)中心设置螺纹通孔；陶瓷接头(7)的两端设置盲孔，盲孔内设置有内螺纹；调谐螺钉(6)分成两段，分别为调谐螺钉第一段和调谐螺钉第二段，调谐螺钉第一段的一端作为后端从转接杆(8)上设置的螺纹通孔伸出连接耦合盘(4)，调谐螺钉第一段的另一端螺纹连接陶瓷接头(7)的一端的盲孔；调谐螺钉第二段的一端螺纹连接陶瓷接头(7)的另一端的盲孔，调谐螺钉第二段的另一端作为前端连接控制制动装置(10、11)；输出耦合结构，包括同轴组件、支撑固定组件和耦合调谐组件；其连接形式与输入耦合结构相同；能量输入过程如下：微波能量通过同轴接头(2)和同轴内导体探针(3)馈入；并由同轴内导体探针(3)传递给转接杆(8)；微波能量由转接杆(8)传递至耦合盘(4)，耦合盘(4)通过空间电磁场耦合，将能量传递至腔体(1)产生谐振场；能量输出过程如下：腔体(1)内谐振场能量通过空...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇，方进勇，孙静，李志鹏，彭凯，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61