微波带通滤波器及通信设备制造技术

本发明专利技术公开了一种微波带通滤波器及通信设备，所述滤波器包括从上到下依次设置的第一介质板、第二介质板和第三介质板，所述第一介质板的背面覆盖有第一金属层，所述第三介质板的正面覆盖有第二金属层，所述第一介质板的背面通过多根金属柱与第三介质板的正面相连，且多根金属柱穿过第二介质板；所述第二介质板的正面设有第一输入/输出端口、第二输入/输出端口和三模谐振器，且三模谐振器与第一介质板的背面之间的空隙插入聚四氟乙烯管。本发明专利技术具有三个传输极点和两个传输零点，提高了滤波器的通道选择性和带外抑制度，其具有设计简单、性能好的优点，尤其是在频率调谐过程中能够保持很低的插入损耗，能够很好的满足现代通信系统的要求。

Microwave Bandpass Filter and Communication Equipment

【技术实现步骤摘要】
微波带通滤波器及通信设备
本专利技术涉及一种滤波器，尤其是一种微波带通滤波器及通信设备，属于通信

技术介绍
微波滤波器是现代通信系统中发射端和接收端必不可少的器件，它对信号起分离作用，让有用的信号尽可能无衰减的通过，对无用的信号尽可能大的衰减抑制其通过。随着无线通信技术的发展和频率范围的增加，需要大量使用固定频率的微波带通滤波器来覆盖较宽的频率范围。为了减少固定频率的微波带通滤波器的数量和射频前端的尺寸，可调带通滤波器是一个很好的选择。可调带通滤波器主要分为机械调谐，磁调谐和电调谐。变容二极管、PIN二极管和MEMS调谐滤波器均属于电调谐，该类可调滤波器尺寸较小，调谐速度较快且调谐方便，所以应用比较广。1982年I.C.Hunter和JohnDavidRhodes就介绍了一种加载变容二极管的梳状线电调滤波器。同时提出当其电长度为52.884度时绝对带宽不变，这为后续梳状线可调滤波器的应用提供了指导依据。2010年，吴国春基于微带开口环结构设计了一款谐波抑制电调滤波器。2010年中国学者章秀银教授提出了一种基于混合电磁耦合结构的恒定绝对带宽设计方法。由于耦合区域位于四分之一波长谐振器的中部，电耦合与磁耦合的强度相当，因此腔间耦合为电磁混合耦合。当选取了恰当的耦合区域后，可以在整个频率调谐范围内实现恒定的绝对带宽，测试得到的频率调谐范围为0.68-1.00GHz，1-dB绝对带宽为80±3.5MHz。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种微波带通滤波器，该滤波器具有三个传输极点和两个传输零点，提高了滤波器的通道选择性和带外抑制度，其具有设计简单、性能好的优点，尤其是在频率调谐过程中能够保持很低的插入损耗，能够很好的满足现代通信系统的要求。本专利技术的另一目的在于提供一种通信设备。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种微波带通滤波器，包括从上到下依次设置的第一介质板、第二介质板和第三介质板，所述第一介质板的背面覆盖有第一金属层，所述第三介质板的正面覆盖有第二金属层，所述第一介质板的背面通过多根金属柱与第三介质板的正面相连，且多根金属柱穿过第二介质板；所述第二介质板的正面设有第一输入/输出端口、第二输入/输出端口和三模谐振器，且三模谐振器与第一介质板的背面之间的空隙插入聚四氟乙烯管。进一步的，所述三模谐振器包括半波长开路谐振器，所述半波长开路谐振器加载有两个开路枝节，所述两个开路枝节分别与第一输入/输出端口、第二输入/输出端口相连。进一步的，所述半波长开路谐振器与第一介质板的背面之间的空隙之间插入四根聚四氟乙烯管，每个开路枝节与第一介质板的背面之间的空隙之间插入一根聚四氟乙烯管。进一步的，所述两个开路枝节呈镜像对称，且加载在半波长开路谐振器相对的两侧。进一步的，所述半波长开路谐振器为矩形结构，每个开路枝节为弯折形结构。进一步的，所述弯折形结构包括相连的水平段和竖直段。进一步的，所述第二介质板上开有多个通孔，所述通孔与金属柱一一对应，每个通孔可使对应的金属柱穿过。进一步的，所述多根金属柱的一端设置在第一介质板背面的四周，另一端设置在第三介质板正面的四周。进一步的，所述第一输入/输出端口和第二输入/输出端口分别焊接一个SMA头进行馈电，所述SMA头的外导体分别连接第一金属层和第二金属层。本专利技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：一种通信设备，包括上述的微波带通滤波器。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的滤波器具有从上到下依次设置的三块介质板，其中上介质板的背面通过多根金属柱与下介质板的正面相连，金属柱穿过中间介质板，使得中间介质板悬空，金属柱的使用减少了滤波器的辐射损耗，而中间介质板的正面设有三模谐振器，且三模谐振器与上介质板的背面之间的空隙可以插入聚四氟乙烯管，由于放置在中间介质板的微带线上方蒸馏水的量不同，而使上方的等效介电常数不同，所以利用蒸馏水的量来控制三个模式的变化，从而达到频率调谐的效果，并且由于聚四氟乙烯管和蒸馏水的损耗比较小，与实现同样功能的滤波器相比，具有更低的插入损耗的优点，有效解决了电调微波滤波器插入损耗大的问题。2、本专利技术的滤波器具有三个传输极点，提高了滤波器的带外抑制度，并且该滤波器的通带两侧存在两个传输零点，提高了滤波器的通道选择性。附图说明图1为本专利技术实施例1的微波带通滤波器的立体结构示意图。图2为本专利技术实施例1的微波带通滤波器的正视结构示意图。图3为本专利技术实施例1的微波带通滤波器的侧视结构示意图。图4为本专利技术实施例1的微波带通滤波器中第一介质板的正面示意图。图5为本专利技术实施例1的微波带通滤波器中第一介质板的背面示意图。图6为本专利技术实施例1的微波带通滤波器中第三介质板的正面示意图。图7为本专利技术实施例1的微波带通滤波器中第三介质板的背面示意图。图8为本专利技术实施例1的微波带通滤波器中第二介质板的正面示意图。图9为本专利技术实施例1的微波带通滤波器中第二介质板的背面示意图。图10为本专利技术实施例1的微波带通滤波器的电磁仿真结果曲线图。其中，1-第一介质板，2-第二介质板，3-第三介质板，4-第一金属层，5-第二金属层，6-金属柱，7-第一输入/输出端口，8-第二输入/输出端口，9-三模谐振器，901-半波长开路谐振器，902-第一开路枝节，903-第二开路枝节，10-聚四氟乙烯管，11-通孔。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：如图1～图3所示，本实施例提供了一种微波带通滤波器，该滤波器包括从上到下依次设置的第一介质板1、第二介质板2和第三介质板3。如图1～图7所示，第一介质板1和第三介质板3均为单层板，第一介质板1的背面覆盖有第一金属层4，第三介质板3的正面覆盖有第二金属层5，第一介质板1的背面通过十二根金属柱6与第三介质板3的正面相连，且十二根金属柱6穿过第二介质板2，使得第二介质板2悬空。进一步地，十二根金属柱6的一端设置在第一介质板1背面的四周，另一端设置在第三介质板3正面的四周；其中，四根金属柱6的一端设置在第一介质板1背面的四个角处，另一端设置在第三介质板3正面的四个角处；两根金属柱6的一端设置在第一介质板1背面的上边缘处，且位于第一介质板1背面的左上角和右上角之间，另一端设置在第三介质板3正面的上边缘处，且位于第三介质板3正面的左上角和右上角之间；两根金属柱6的一端设置在第一介质板1背面的下边缘处，且位于第一介质板1背面的左下角和右下角之间，另一端设置在第三介质板3正面的下边缘处，且位于第三介质板3正面的左下角和右下角之间；两根金属柱6的一端设置在第一介质板1背面的左边缘处，且位于第一介质板1背面的左上角和左下角之间，另一端设置在第三介质板3正面的左边缘处，且位于第三介质板3正面的左上角和左下角之间；两根金属柱6的一端设置在第一介质板1背面的右边缘处，且位于第一介质板1背面的右上角和右下角之间，另一端设置在第三介质板3正面的右边缘处，且位于第三介质板3正面的右上角和右下角之间；十二根金属柱6的位置按上述方式设置，可以使第一介质板1和第三介质板3之间的连接更稳固，并且金属柱6的使用，减少了滤波器的辐射损耗。本领域技术人员可以理解，十二根金属柱6的位置设置还可以为：四根金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波带通滤波器，其特征在于：包括从上到下依次设置的第一介质板、第二介质板和第三介质板，所述第一介质板的背面覆盖有第一金属层，所述第三介质板的正面覆盖有第二金属层，所述第一介质板的背面通过多根金属柱与第三介质板的正面相连，且多根金属柱穿过第二介质板；所述第二介质板的正面设有第一输入/输出端口、第二输入/输出端口和三模谐振器，且三模谐振器与第一介质板的背面之间的空隙插入聚四氟乙烯管。

【技术特征摘要】
1.一种微波带通滤波器，其特征在于：包括从上到下依次设置的第一介质板、第二介质板和第三介质板，所述第一介质板的背面覆盖有第一金属层，所述第三介质板的正面覆盖有第二金属层，所述第一介质板的背面通过多根金属柱与第三介质板的正面相连，且多根金属柱穿过第二介质板；所述第二介质板的正面设有第一输入/输出端口、第二输入/输出端口和三模谐振器，且三模谐振器与第一介质板的背面之间的空隙插入聚四氟乙烯管。2.根据权利要求1所述的微波带通滤波器，其特征在于：所述三模谐振器包括半波长开路谐振器，所述半波长开路谐振器加载有两个开路枝节，所述两个开路枝节分别与第一输入/输出端口、第二输入/输出端口相连。3.根据权利要求2所述的微波带通滤波器，其特征在于：所述半波长开路谐振器与第一介质板的背面之间的空隙之间插入四根聚四氟乙烯管，每个开路枝节与第一介质板的背面之间的空隙之间插入一根聚四氟乙烯管。4.根据权利要求2所述的微波带通滤波器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建珲，周诗雁，陈付昌，王世伟，谢泽明，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44