一种脊波导带通滤波器及滤波结构制造技术

本发明专利技术涉及滤波器领域，具体涉及一种脊波导带通滤波器及滤波结构。本发明专利技术提供的脊波导带通滤波器上设有至少两个谐振腔以及向谐振腔中凸出的波导脊。本发明专利技术通过上述方案，射频信号由一端的激励端口输入，依次通过各个谐振腔，然后由另一端的激励端口输出，从而实现滤波作用。与现有技术中的普通波导结构相比，本发明专利技术通过使用的脊波导结构在凸出部分的电场更加集中，从而实现了滤波器的小型化设计，结构更加紧凑，有效减少了滤波器的重量，由于利用波导作为滤波器的主体结构，使滤波器依然具有较低的损耗。

A ridgelet band-pass filter and its structure

【技术实现步骤摘要】
一种脊波导带通滤波器及滤波结构
本专利技术涉及一种滤波器，特别是一种脊波导带通滤波器及滤波结构。
技术介绍
毫米波滤波器作为毫米波收发信道的关键器件，被广泛应用于各种毫米波系统中。在卫星通信系统中，为了滤除接收机中的干扰信号得到有用信号，必须在接收机前端加入滤波器。作为接收机射频前端系统的第一级，滤波器的性能好坏直接影响整个接收机的噪声；滤波器的插入损耗直接决定了接收机的接收灵敏度。波导滤波器由于具有功率容量大，插入损耗小，驻波特性良好，加工精度高，寿命长等优点，被广泛应用于卫星有效载荷系统中。然而，随着卫星通信对滤波器的尺寸和重量要求日益苛刻，对滤波器接口方式、尺寸和重量提出了新的需求，需要滤波器的尺寸和重量尽可能小。因此，在保证波导滤波器电性能的情况下，如何减小滤波器的尺寸和重量，是本领域技术人员需要解决的重要技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种脊波导带通滤波器及滤波结构。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一方面，本专利技术提供了一种脊波导带通滤波器，其上设有至少两个谐振腔，相邻两个谐振腔之间设有用于分隔谐振腔的分隔壁，分隔壁上设有用于使相邻两个谐振腔耦合的耦合窗，分隔壁上还设有向谐振腔中凸出的波导脊；该脊波导带通滤波器两端均设有用于与激励端口相连的连接腔室，连接腔室与谐振腔相通。本专利技术通过上述方案，在滤波器一端的连接腔室连接一个激励端口，滤波器另一端的连接腔室连接另一个激励端口，射频信号由一端的激励端口输入，依次通过各个谐振腔，然后由另一端的激励端口输出，从而实现滤波作用。与现有技术中的普通波导结构相比，本专利技术通过使用的脊波导结构在凸出部分的电场更加集中，从而实现了滤波器的小型化设计，结构更加紧凑，有效减少了滤波器的重量，由于利用波导作为滤波器的主体结构，使滤波器依然具有较低的损耗。作为本专利技术的优选方案，分隔壁厚度方向上的两侧均设有波导脊。作为本专利技术的优选方案，沿谐振腔的排列方向，波导脊的两侧与谐振腔的侧壁之间设有间隙，使得谐振腔呈“工”字形结构。将谐振腔设置成“工”形结构，有利于增加脊波导空间利用率，降低谐振腔的尺寸。作为本专利技术的优选方案，脊波导带通滤波器两端均设有端口匹配脊和耦合缝隙，在端口匹配脊处形成端口耦合通道；耦合缝隙一端与连接腔室相通，耦合缝隙另一端与谐振腔通过端口耦合通道连通；耦合缝隙用于与同轴探针适配。作为本专利技术的优选方案，脊波导带通滤波器两端均设有焊接孔，端口耦合通道与耦合缝隙通过焊接孔相连。在装配该脊波导带通滤波器时，焊接孔用于实现同轴探针的焊接操作。本专利技术通过上述结构实现了同轴探针与波导之间的过渡，结构简单，避免了现有技术中波导-同轴过渡结构复杂的弊端，有利于实现滤波器的小型化设计。作为本专利技术的优选方案，脊波导带通滤波器包括滤波器腔体和盖板，谐振腔、分隔壁和波导脊设于滤波器腔体上；盖板与滤波器腔体相连。本专利技术采用上述结构，便于该滤波器的装配。作为本专利技术的优选方案，盖板与滤波器腔体焊接相连。采用上述结构，能够保证盖板与滤波器腔体的连接具有足够的气密性。在航天应用中，有利于避免滤波器升空时出现低气压放电效应，从而保证滤波效果不受影响。因此，本专利技术提供的上述脊波导带通滤波器能够适应恶劣环境下的使用。作为本专利技术的优选方案，滤波器腔体上设有金属柱，盖板与滤波器腔体相连时，金属柱位于谐振腔中，且金属柱的顶面与谐振腔的底面之间存在间隙。通过上述结构，由于设置了波导脊，金属柱在插入谐振腔之后，其与波导脊之间的距离较近，从而可以在金属柱与谐振腔侧壁的波导脊之间形成电抗，能够在谐振腔之间提供合适的耦合，从而提高谐振腔的利用率。作为本专利技术的优选方案，金属柱的横截面为圆形。本专利技术还提供了一种滤波结构，其包括激励端口以及上述的脊波导带通滤波器，该脊波导带通滤波器一端的连接腔室中连接有一个激励端口，脊波导带通滤波器另一端的连接腔室中连接有另一个激励端口。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述方案，射频信号由一端的激励端口输入，依次通过各个谐振腔，然后由另一端的激励端口输出，从而实现滤波作用。与现有技术中的普通波导结构相比，本专利技术通过使用的脊波导结构在突出部分的电场更加集中，从而实现了滤波器的小型化设计，结构更加紧凑，有效减少了滤波器的重量，由于利用波导作为滤波器的主体结构，使滤波器依然具有较低的损耗。附图说明图1是本专利技术实施例1提供的脊波导带通滤波器的结构示意图。图2是本专利技术实施例1提供的滤波器腔体的结构示意图。图3是本专利技术实施例1提供的滤波器腔体的俯视图。图4是本专利技术实施例1提供的盖板的结构示意图。图5是本专利技术实施例1提供的脊波导带通滤波器的剖视图。图6是本专利技术实施例1提供的滤波结构的剖视图。图7为本专利技术实施例提供的脊波导带通滤波器的S参数仿真曲线。图标：1-脊波导带通滤波器；11-滤波器腔体；12-盖板；111-连接腔体；112-谐振腔；113-分隔壁；114-波导脊；115-端口匹配脊；116-焊接孔；117-台阶部；118-耦合缝隙；119-耦合窗；1111-端口耦合通道；2-激励端口；21-同轴探针。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例请参阅图1及图5，本专利技术实施例提供了一种脊波导带通滤波器1，其包括滤波器腔体11和盖板12，在该脊波导带通滤波器1上设有至少两个沿直线方向依次排布的谐振腔112，相邻两个谐振腔112之间设有用于分隔谐振腔112的分隔壁113。请参阅图2-图5，谐振腔112是这样形成的：在滤波器腔体11上设有多个凹槽，相邻两个凹槽之间即为分隔壁113，当滤波器腔体11与盖板12相连时，即通过多个凹槽与盖板12形成谐振腔112。谐振腔112之间的分隔壁113与盖板12之间具有间隙，该间隙即为耦合窗119。相邻两个谐振腔112通过耦合窗119连通，使得激励信号能够通过耦合窗119依次通过各个谐振腔112。分隔壁113上设有向谐振腔112中突出的波导脊114，波导脊114的高度小于分隔壁113的高度。波导脊114的两侧与谐振腔112的侧壁之间具有间隙，使得在滤波器腔体11的俯视图上，谐振腔112呈现“工”字形结构。滤波器腔体11上设有用于与盖板12适配的台阶部117。盖板12与滤波器腔体11通过焊接的方式相连。盖板12上设有金属柱，在盖板12与滤波器相连时，金属柱伸入到谐振腔112中，金属柱侧面与波导脊114之间具有间隙，金属柱的顶面与谐振腔112的底面之间也存在间隙。在谐振腔112的尺寸较小时，如果仅仅通过金属柱的端面与谐振腔112的底部构成电容，利用该电容的容抗提供耦合系数时，则只本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脊波导带通滤波器，其特征在于，设有至少两个谐振腔，相邻两个所述谐振腔之间设有用于分隔各个所述谐振腔的分隔壁，所述分隔壁上设有用于使相邻两个所述谐振腔耦合的耦合窗，所述分隔壁上还设有向所述谐振腔中凸出的波导脊；/n所述脊波导带通滤波器两端均设有连接腔室，所述连接腔室与所述谐振腔相通。/n

【技术特征摘要】
1.一种脊波导带通滤波器，其特征在于，设有至少两个谐振腔，相邻两个所述谐振腔之间设有用于分隔各个所述谐振腔的分隔壁，所述分隔壁上设有用于使相邻两个所述谐振腔耦合的耦合窗，所述分隔壁上还设有向所述谐振腔中凸出的波导脊；
所述脊波导带通滤波器两端均设有连接腔室，所述连接腔室与所述谐振腔相通。


2.根据权利要求1所述的脊波导带通滤波器，其特征在于，所述分隔壁厚度方向上的两侧均设有波导脊。


3.根据权利要求2所述的脊波导带通滤波器，其特征在于，所述波导脊的两侧与所述谐振腔的侧壁之间设有间隙，使得所述谐振腔呈“工”字形结构。


4.根据权利要求1所述的脊波导带通滤波器，其特征在于，两端均设有端口匹配脊和耦合缝隙，在所述端口匹配脊处形成端口耦合通道；
所述耦合缝隙一端与所述连接腔室连通，所述耦合缝隙另一端与所述谐振腔通过所述端口耦合通道连通；
所述耦合缝隙用于与同轴探针适配。


5.根据权利要求4所述的脊波导带通滤波器，其特征在于，两端均设有焊接孔，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖利，薛伟，符博，周沛翰，冯琳，王更生，肖润均，张婧，蒋立平，
申请(专利权)人：成都雷电微力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51