具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及介质滤波器技术领域，具体是涉及到具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，采用半销钉孔实现两个微波介质波导谐振器之间的耦合，利用半销钉孔的电抗特性，在微波介质波导滤波器中并联加入半销钉孔的串联谐振来产生传输零点，同时不增加微波介质波导滤波器的阶数，显著提高了滤波器在传输零点所在频率附近的传输衰减特性；另外，其带内插入损耗与同阶数的普通结构介质波导滤波器相比基本相同，整体结构简单，利于滤波器的小型化，且降低了加工难度，易于大批量生产。

【技术实现步骤摘要】
具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器
本技术涉及介质滤波器
，具体是涉及到具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器。
技术介绍
随着现代通信技术的高速发展，可利用的频谱资源日益紧张，因此对滤波器频率选择特性的要求越来越高。为了提高通信容量和避免相邻信道间的干扰，要求滤波器必须有陡峭的带外抑制；为了提高信噪比，要求通带内要有低的插入损耗；为了满足现代通信终端的小型化趋势，要求滤波器要有更小的体积与重量。目前介质滤波器尤其微波介质波导谐振器滤波器凭借高Q值、低插损、小尺寸、轻量化等优点成为5G时代滤波器的新方向，拥有广阔的应用前景。传统的微波波导滤波器设计中，普通结构介质波导滤波器提高带外抑制的有效方法是增加滤波器的阶数，采用这种方法设计有一定的缺陷：一是滤波器的插入损耗相应的增加，会影响系统的整体性能；其次在特定的系统中，如5G通信系统中，阶数增加了，滤波器的体积和重量也随着增加，给小型化和轻量化设计带来了难度，增加滤波器的阶数的方法在实际应用中存在局限性，有必要加以改进。
技术实现思路
本技术为了解决上述问题，提供了一种具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，采用半销钉孔实现两个微波介质波导谐振器之间的耦合，利用半销钉孔的电抗特性，在微波介质波导滤波器中并联加入半销钉孔的串联谐振来产生传输零点，使传输零点所在频率附近获得良好的传输衰减特性。本技术采用的技术方案是，提供了一种具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，包括表面设置有导电层的介质块，介质块上设置有多个微波介质波导谐振器，相邻的微波介质波导谐振器之间设置有电磁耦合结构，所述的耦合结构为半销钉孔，所述的半销钉孔为设置在相邻的两个微波介质波导谐振器之间的盲孔。每个微波介质波导谐振器设置有调谐孔，调谐孔为盲孔。相邻的两个微波介质波导谐振器的调谐孔开口方向相同或背离。所述的半销钉孔的开口方向与其相邻的两个微波介质波导谐振器的调谐孔开口方向相同或背离。所述的微波介质波导滤波器的各元件相交界面间设置有倒角。本技术的有益效果是，提供了一种具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，采用半销钉孔实现两个微波介质波导谐振器之间的耦合，利用半销钉孔的电抗特性，在微波介质波导滤波器中并联加入半销钉孔的串联谐振来产生传输零点，同时不增加微波介质波导滤波器的阶数，显著提高了滤波器在传输零点所在频率附近的传输衰减特性；另外，其带内插入损耗与同阶数的普通结构介质波导滤波器相比基本相同，整体结构简单，利于滤波器的小型化，且降低了加工难度，易于大批量生产。附图说明图1为传统的用膜片进行耦合的四腔波导滤波器的结构示意图；图2为本技术实施例1中具有半销钉孔耦合的四腔微波介质波导滤波器的结构示意图；图3为本技术实施例1中微波介质波导滤波器俯视的结构示意图；图4为图3中微波介质波导滤波器的X-X方向的截面结构示意图；图5为本技术实施例2中具有半销钉孔耦合的四腔微波介质波导滤波器的结构示意图；图6为本技术实施例3中具有半销钉孔耦合的调谐孔开口方向背离的四腔微波介质波导滤波器的结构示意图；图7为本技术波导中半销钉孔的结构示意图；图8为本技术波导中半销钉孔的等效电路图；图9为本技术波导中半销钉孔的S21参数响应曲线。附图中，1、介质块，2、微波介质波导谐振器，3、半销钉孔，4、电感膜片，5、调谐孔，6、信号输入输出盲孔，7、导电层。具体实施方式如图1～9所示，本技术提供了一种具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，包括表面设置有导电层的介质块1，介质块1上设置有多个微波介质波导谐振器2，相邻的微波介质波导谐振器2之间设置有电磁耦合结构，所述的耦合结构为半销钉孔3，所述的半销钉孔3为设置在相邻的两个微波介质波导谐振器2之间的盲孔。每个微波介质波导谐振器2设置有调谐孔5，调谐孔5为盲孔。相邻的两个微波介质波导谐振器2的调谐孔5开口方向相同或背离。所述的半销钉孔3的开口方向与其相邻的两个微波介质波导谐振器2的调谐孔5开口方向相同或背离。所述的微波介质波导滤波器的各元件相交界面间设置有倒角。下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。具体实施例1，如图2～4所示，表面设置有导电层7的介质块1，包括四个微波介质波导谐振器2，中间的两个相邻微波介质波导谐振器2由半销钉孔3实现谐振器之间信号的电磁耦合，半销钉孔3为设置在滤波器中间的两个相邻微波介质波导谐振器2之间滤波器本体表面的盲孔，开口在波导宽面上表面，半销钉孔3可以根据需要在偏离波导轴线一定的距离上设置。其余的微波介质波导谐振器2采用电感膜片4实现相邻微波介质波导谐振器2之间信号的电磁耦合，电感膜片4为开在波导一侧窄面的通槽，槽底在介质块内形成封闭结构，槽的两端分别贯穿波导上下宽面。每个微波介质波导谐振器2上可以设置盲孔结构的调谐孔5，用于调谐所在微波介质波导谐振器2的频率，调谐孔5与半销钉孔3的开口方向相同，开口都在微波介质波导谐振器2的波导上宽面，滤波器两端的微波介质波导谐振器2设置有信号输入输出盲孔6，其开口方向与所在微波介质波导谐振器2上的调谐孔5开口方向相背离。如图7～8所示，半销钉孔的等效电路图与膜片和销钉相近，因此半销钉孔3可替代膜片和销钉在微波介质波导谐振器2之间进行电磁耦合。如图9所示，用高频电磁仿真软件对波导中半销钉孔3进行仿真得到半销钉孔3的S21参数响应曲线，具有吸收峰的形状。另外由微波原理可知，位于波导宽面顶端的半销钉孔3给宽面的轴向电流构建了通路，这样半销钉孔3中就流有电流，因此会向其周围辐射磁场，此时半销钉孔3等效于电感；但半销钉孔3顶端同时又与波导另一宽面内导电壁形成电容，进而之间辐射电场，因此用半销钉孔3代替膜片和销钉实现微波介质波导谐振器2之间信号的电磁耦合，在一定的条件下这就等同于将串联LC谐振电路并联在了传输线路上，作用如同带阻腔，因此能在滤波器的传输曲线中产生传输零点。利用半销钉孔3的电抗特性，在微波介质波导滤波器中并联加入半销钉孔3的串联谐振来产生传输零点，使传输零点所在频率附近获得良好的微波传输衰减特性。半销钉孔3的直径、插入波导的深度以及偏离波导轴线的距离与所需求的传输零点的位置、相邻微波介质波导谐振器2之间耦合系数的大小以及所采用微波介质材料的介电常数相关。具体实施例2，如图5所示，与具体实施例1的不同之处在于：具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，半销钉孔3开口在波导宽面下表面，其开口方向与相邻两个微波介质波导谐振器2上的调谐孔5开口方向相背离，其余与具体实施例1均相同。具体实施例3，如图6所示，与具体实施例1的不同之处在于：两个微波介质波导谐振器2上的调谐孔5开口方向相背离，其余与具体实施例1均相同。以上所述微波介质波导滤波器的本体为介电常数大于1的陶瓷、玻璃、石英、塑料等低微波损耗介质材料，本技术首选微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，包括表面设置有导电层的介质块(1)，介质块(1)上设置有多个微波介质波导谐振器(2)，相邻的微波介质波导谐振器(2)之间设置有电磁耦合结构，其特征在于：所述的耦合结构为半销钉孔(3)，所述的半销钉孔(3)为设置在微波介质波导谐振器(2)之间的盲孔。/n

【技术特征摘要】
1.具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，包括表面设置有导电层的介质块(1)，介质块(1)上设置有多个微波介质波导谐振器(2)，相邻的微波介质波导谐振器(2)之间设置有电磁耦合结构，其特征在于：所述的耦合结构为半销钉孔(3)，所述的半销钉孔(3)为设置在微波介质波导谐振器(2)之间的盲孔。


2.根据权利要求1所述的具有半销钉孔耦合的微波介质波导滤波器，其特征在于：每个微波介质波导谐振器(2)设置有调谐孔(5)，调谐孔(5)为盲孔。


3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高付龙，王明哲，张志强，
申请(专利权)人：石家庄市鹿泉区麦特思电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13