具有准椭圆响应的腔体滤波器件制造技术

一种具有准椭圆响应的腔体滤波器件，包括谐振腔体、与谐振腔体相连接的输入／输出装置，谐振腔体至少为三个，至少在一对非相邻的谐振腔体之间开辟有辅助信号通道，辅助信号通道中可以设置交叉耦合控制部件。辅助信号通道为矩形槽或圆形槽或其它形状的窗口。交叉耦合控制部件采用带线或电缆或螺钉制作。此种腔体滤波器件不仅具有较高的品质因素Ｑ和较好的选择性，可满足现代通信对窄带滤波器件的需求，而且可实现低插损、高性能滤波。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利说明 一、
本技术属于腔体滤波器件，特别涉及一种具有准椭圆响应的腔体滤波器件。二
技术介绍
窄带滤波器件在现代通信中特别有用，尤其是无线通信系统。随着通信的迅速发展，频谱资源愈益匮乏。如何提高频率资源的利用率，是通信设备开发中面临的重要问题。通常，一方面，要求在有限的频带内容纳多个通信信号，同时需要保证各路信号之间的干扰低到可以允许的程度；另一方面，要求设备成本降到最低，以提高竞争力。因而，通信设备开发中迫切需要低成本、小体积、低插损、高性能的窄带滤波器件(如滤波器、多工器)。为达到滤波器件的高性能，人们对椭圆函数逼近式滤波器进行了研究。可是，由于实现起来非常复杂，调试十分困难，成本难以降低，故难以普遍应用。从降低实现的难度而又能保持近似椭圆响应的目的出发，人们提出了采用准椭圆函数响应的思路，该思路基于全极点的切比雪夫滤波器，试图在其通带带边引入有限的传输零点，以提高带外的抑制性能。可是，人们一直没有找到该思路基于腔体滤波器件的合适的实现方案。申请号为00806534.9、公开号为CN 1352814A的中国专利申请公开了一种微波传输带交叉耦合控制设备的方法，但此种方法是针对传输带滤波器而言的，没有涉及在腔体滤波器上的实现，而且还存在以下缺点1、其功率承载能力十分有限，无法满足特定场合高承载功率能力的要求(比如，通信基站射频前端电路)。2、需要采用特定材料作衬底(MgO，LaAlO3等)，成本较高。3、损耗很大，无法满足通信设备低插损的要求；虽然提出可以采用超导材料以降低插损，但是会导致设备成本增大。4、控制十分复杂，普通工程技术人员难以掌握。三专利
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的不足，对腔体滤波器件进行优化设计，提供一种具有准椭圆响应的腔体滤波器件，通过对通带带边的传输零点的控制，提高带边的抑制能力，有效地优化滤波器件的传输性能。本技术的技术方案是在常规全极点切比雪夫逼近式腔体滤波器的基础上进行改进。其构成腔体滤波器的谐振腔体至少有三个，根据设计理论确定的交叉耦合强度，至少在一对非相邻的谐振腔体之间开辟一条辅助信号通道。同时，根据交叉耦合强度的需要，还可以在辅助信号通道中设置可选的交叉耦合控制部件。采用此种技术方案，通过改变辅助信号通道的特性和/或交叉耦合控制部件的结构，可准确而方便地控制滤波器件频率响应带边零点的位置，从而达到高性能滤波器件所规定的指标。辅助信号通道可以是矩形槽、圆形槽或其它形状的窗口(例如非规则形状的窗口)，理论计算的耦合系数确定了辅助信号通道的基本参数，如矩形槽的长度，宽度和深度。一般而言，耦合越强，辅助信号通道的截面积越大。这就提供了很大的灵活性，如根据谐振腔体内电磁场的分布特点及谐振腔体的具体尺寸结构需要，可以改变槽的形状和位置，从而满足性能要求。交叉耦合控制部件可以用带线，电缆或可调螺钉制作。其基本参数和物理结构(比如带线的宽度、长度和厚度，螺钉的基本参数)由耦合强度要求来确定，同时，其材料特性可以根据具体滤波器件的工作要求来确定，比如镀银或金以满足温漂特性的要求等。这为滤波器件的调试带来了很大的便利，比如在批量生产时，由于公差而使得部分参数偏离设计参数时，可以通过调整交叉耦合控制部件而校正过来。本技术具有以下有益效果1、通过调整辅助信号通道的形状和位置，以及交叉耦合控制部件的参数，可以有效地控制通带带边的传输零点，方法简单、灵活，可操作性强。2、交叉耦合控制部件具有较大的电尺寸，制作材料无特殊要求，便于制作和现场调试，本领域普通工程技术人员易于掌握和设计。3、与常规谐振腔体滤波器件相比，采用较少的谐振腔体即可实现需要大量谐振腔才能实现的滤波器件特性，因而简化了结构，提高了滤波器件通带带外的抑制性能。4、谐振腔体数目减少，不仅降低了成本，减小了滤波器件的体积和重量，而且也降低了调试难度。5、可降低通带内传输损耗，具有低插损、高性能的滤波特性。6、与带线滤波器件相比，可承载更大的传输功率，满足一些特定场合的需求(如通信基站射频前端电路)。7、具有较高的品质因素Q和较好的选择性，可满足现代通信对窄带滤波器件的需求。8、易于加工制作，便于批量生产。四附图说明图1是常规全极点切比雪夫腔体滤波器的一种结构图；图2是图1中的腔体滤波器的频率响应图；图3是本技术所提供的具有准椭圆响应的腔体滤波器件的结构示意图；图4是本技术所提供的具有准椭圆响应的腔体滤波器的一种结构图；图5是图4中的腔体滤波器的频率响应图；图6是本技术所提供的具有准椭圆响应的腔体滤波器的另一种结构图；图7是图6中的腔体滤波器的频率响应图；图8是本技术所提供的具有准椭圆响应的腔体滤波器的又一种结构图；图9是图8中的腔体滤波器的频率响应图。图中，1—屏蔽盒、2—谐振腔体、3—主信号通道、4—调谐螺钉、5—辅助信号通道、6—交叉耦合控制部件。五具体实施方式实施例1本实施例中的具有准椭圆响应的腔体滤波器的结构如图4所示，包括屏蔽盒1、屏蔽盒1中设置的四个同轴谐振腔2、与同轴谐振腔2连接的输入/输出装置I/O和O/I及设置在各同轴谐振腔中心部位的调谐螺钉4；同轴谐振腔之间有主信号通道3，首尾同轴谐振腔之间开辟有辅助信号通道5，辅助信号通道5为矩形槽，该矩形槽中设有五分之一波长的矩形带线作为交叉耦合控制部件6。形成同轴谐振腔2的腔采用铝合金制作并镀银，输入和输出装置采用50欧姆同轴电缆制作。测试结果表明，此种结构的腔体滤波器在通带带边引入了一对有限的传输零点Z，有效地改善了通带带边的抑制性能，见图5。实施例2本实施例中的具有准椭圆响应的腔体滤波器的结构如图6所示，与实施例1不同之处在于辅助信号通道5中所设置的交叉耦合控制部件6为六分之一波长的矩形带线。更短的矩形带线作为交叉耦合控制部件，可减小耦合，使得带边的零点相对频带中心外移，以提高远端的抑制。其测试结果见图7，测试结果表明传输零点Z外移了，近端的抑制变差，而远端抑制改善。实施例3本实施例中的具有准椭圆响应的腔体滤波器的结构如图8所示，与实施例1不同之处在于辅助信号通道5中所设置的交叉耦合控制部件6为四分之一波长的矩形带线，根据谐振腔内场分布特点，带线形状相应调整为如图所示的 形。增长带线可增强耦合，使得带边的零点相对频带中心内移，以提高近端的抑制。其测试结果见图9，其测试结果表明传输零点Z内移了，远端的抑制变差，而近端抑制改善。权利要求1.一种具有准椭圆响应的腔体滤波器件，包括谐振腔体(2)、与谐振腔体(2)连接的输入/输出装置，其特征在于谐振腔体(2)至少为三个，至少在一对非相邻的谐振腔体之间开辟有辅助信号通道(5)。2.根据权利要求1所述的具有准椭圆响应的腔体滤波器件，其特征在于辅助信号通道(5)中设有交叉耦合控制部件(6)。3.根据权利要求1或2所述的具有准椭圆响应的腔体滤波器件，其特征在于辅助信号通道(5)为矩形槽或圆形槽或非规则形状的窗口。4.根据权利要求2所述的具有准椭圆响应的腔体滤波器件，其特征在于交叉耦合控制部件(6)采用带线或电缆或螺钉制作。5.根据权利要求3所述的具有准椭圆响应的腔体滤波器件，其特征在于交叉耦合控制部件(6)采用带线或电缆或螺钉制作。专利摘要一种具有准椭圆响应的腔体滤波器件，包括谐振腔体、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有准椭圆响应的腔体滤波器件，包括谐振腔体（２）、与谐振腔体（２）连接的输入／输出装置，其特征在于谐振腔体（２）至少为三个，至少在一对非相邻的谐振腔体之间开辟有辅助信号通道（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李忻，
申请(专利权)人：李忻，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]