微同轴线谐振器滤波器制造技术

微同轴线谐振器滤波器是一种由微同轴线谐振器通过耦合环和电容耦合而成的微波器件。由于微同轴线的弯曲方式不受严格限制，可因周围空间条件的允许做成各种形状的微同轴线谐振器，并通过电磁耦合组成多级滤波器，而且容易实现滤波器品种与性能的多样化。用此方法制成的带通、带阻及带通带阻混合型微同轴线谐振器滤波器，体积小、重轻、工艺简单、成本低、频率覆盖范围广，可用于制作双工器、多工器、混频器、倍频器等等。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

微同轴线谐振器滤波器是一种由微同线谐振器通过耦合环和电容进行电磁耦合组成的微波器件。已有的板带线交指滤波器与梳状滤波器(详见《微波滤波器阻抗匹配网络与耦合结构》第10章，1972年上海科技情报编译室)中谐振器的电长度是所需选通频率下的自由波长的四分之一，谐振子不能弯曲，谐振器的尺寸以及它们在安装中的位置关系都有精确的要求，各谐振器的表面与外导体的内壁需高度抛光。这些都使这种谐振器的体积大、重量大，制作工艺复杂，器件装配调试工作量大，生产成本高。另一种陶瓷介质滤波器(详见IEEE TRANSACITIONS ON MICROWAVE THEORYAND THCHNIQUES VOL.MTT-34，NO.9，SEPTEMBER 1986 PP.972-976《A Direct-Coupled λ/4-Coaxial Resonator Bandpass Filter for Land Mobile Commumcations》)，所用谐振器是由其内外管壁及一个端面都被覆有良导电层，在侧壁去掉局部导电层开有耦合窗口的一段厚壁陶瓷管做成的。这种滤波器虽然体积小，但尺寸精度高，制作陶瓷体需开成套高精度模具，工艺难度大、成本高，且表面处理(表面抛光与金属化)工艺复杂，不容易实现产品品种与性能的多样化。本技术的目的在于制作一种能克服上述滤波器的弱点，体积小、重量轻、制作工艺简单，生产成本低、容易实现产品品种与性能多样化的微同轴线谐振器滤波器。本技术(参见附图说明图1、图2、图3、图4、图5，图6、图7)由微同轴线谐振器(1)、耦合环(2)或(和)电容(3)耦合连接在一起，并依次安装在导电底板上组成微同轴线谐振器滤波器。微同轴线是一种超细型微波传输线，它是把加有紧配合介质外套的高性能导线紧配合地插套于良导体金属管中制成的。利用这样的传输线制成四分之一或二分之一波长微同轴线谐振器(1)，通过电容(3)或耦合环(2)使其与微波信号相耦合，当其固有频率与信号频率相同时便发生谐振。在几个这样的微同轴线谐振器(1)间建立适当的电磁耦合后，它们构成的整体便可对微波信号实现选通，成为微同轴线谐振器滤波器。图1是一种磁耦合方式的结构，微同轴线谐振器(1)通过耦合环(2)(耦合环一端接微同轴线中心导体，另一端就近接地)耦合连接，组成微同轴线谐振器滤波器。图2是一种电耦合方式的结构，微同轴线谐振器(1)通过电容(3)耦合连接，组成微同轴线谐振器滤波器。图3、图4中的微同轴线谐振器(1)一端与耦合环连接，另一端于电容连接，通过电磁耦合组成微同轴线谐振器滤波器。图5是另一种电耦合方式结构，微同轴线谐振器(1)只以其一端通过电容向邻近一级或输入输出端耦合，组成微同轴线谐振器滤波器。微同轴线谐振器(1)组的首端谐振器通过耦合环(2)或(和)电容(3)与滤波器的输入端耦合连接。微同轴谐振器(1)组的尾端谐振器通过耦合环(2)或(和)电容(3)与滤波器的输出端耦合连接构成微同轴线谐振器带通滤波器。微同轴线谐振器(1)组中一定数量的微同轴线谐振器(4)的一端都通过电容(3)或耦合环(2)与主传输线中心导体耦合连接(另一端悬空)，便构成了微同轴线谐振器带阻滤波器(参见图6)。当沿传输线传输的微波信号频率与这些微同轴线谐振器的固有谐振频率一致时，信号便会因受到反射与吸收而被衰减。为了提高带通滤波器通带以外某频率点处的衰减能力，在微同轴线谐振器带通滤波器的输入或输出端耦合环(2)上耦合连接另一个起带阻作用的微同轴线谐振器(4)构成带通带阻混合型微同轴线谐振器滤波器(参见图7)。由于微同轴线的弯曲方式不受严格限制，可按周围空间允许的条件做成各种形状的微同轴线谐振器。调整每组相邻耦合环的相对位置，或(和)每个耦合电容的容量(包括调节两极板间隙)，可以容易地建立微同轴线谐振器间需要的电磁耦合，实现对微波信号的选通或阻隔。本技术由于采用微同轴线谐振器电磁耦合方式，使滤波器制作工艺变得十分简单，安装调试非常容易，成本大为减少。由于微同轴线可以根据需要和空间允许条件任意弯曲成各种形状的微同轴线谐振器，与耦合环、电容的连接灵活、方便，使滤波器的体积和重量大大减小；而且无需制造高成本模具，也无需表面处理工艺这些都十分有利于多品种多性能微同轴线谐振器滤波器产品的低成本，短周期的生产。本技术可用于制作双工器，多工器、混频器。倍频器等产品。图1是微同轴线谐振器滤波器原理图之一。图2是微同轴线谐振器滤波器原理图之二。图3是微同轴线谐振器滤波器原理图之三。图4是微同轴线谐振器滤波器原理图之四。图5是微同轴线谐振器滤波器原理图之五。图6是微同轴线谐振器带阻滤波器原理图。图7是微同轴线谐振器带通与带阻混合型的滤波器原理图。图8是一种典型的二级微同轴线谐振器带通滤波器实施例示意图。图9、图10、图11、图12、图13、图14是实施例的测试曲线图。一个典型的实施例如下(参看图8)用中心导体直径为0.23mm、外导体外径为1.2mm，中间填充聚乙烯介质的、特性阻抗为50Ω的微同轴线，制成长32mm的微同轴线谐振器(1)两只，电容(3)的容量可通过调节两板间的间隙而改变，变化范围在0.035～0.35pF之间，耦合环(2)是用微同轴线的中心导体弯成的，环内径为3.5mm，绕成一匝；两邻近环间的距离可调，通过对电容量和环间互感量的调整，制成一只通带中心频率在900MHz左右，通过对耦合状态的调整，带宽可在33-180MHz内变动的，相应插损在3.0～08dB间的微同轴线谐振器滤波器。调试结果见图9、图10、图11、图12四组曲线，温度试验结果见图13、图14两组曲线。这些图表明该微同轴线谐振器滤波器的插损随带宽由33MHz变到180MHz，相应地由2.4dB变到0.82dB；环境温度由-25℃变到55℃，器件的频率温漂系数为+0.0375MHz/℃。权利要求1.一种由谐振器、耦合环、电容组成的微同轴线谐振器滤波器，其特征在于由相邻微同轴线谐振器(1)的一个或两个端头通过耦合环(2)或(和)电容(3)耦合相互连接在一起，并依次安装在导电底板上组成。2.按权利要求1所述的微同轴线谐振器滤波器，其特征在于微同轴线谐振器(1)组的首端谐振器通过耦合环(2)或(和)电容(3)与滤波器的输入端耦合连接、尾端谐振器与滤波器的输出端耦合连接。3.按权利要求1所述的微同轴线谐振器滤波器，其特征在于微同轴线谐振器组中的部分微同轴线谐振器(4)的一首端通过耦合环(2)或(和)电容(3)与主传输线的中心导体耦合连接。4.按权利要求2所述的微同轴线谐振器滤波器，其特征在于它的输入(或输出)端耦合环(2)上耦合连接有另一微同轴线谐振器(4)。专利摘要微同轴线谐振器滤波器是一种由微同轴线谐振器通过耦合环和电容耦合而成的微波器件。由于微同轴线的弯曲方式不受严格限制,可因周围空间条件的允许做成各种形状的微同轴线谐振器,并通过电磁耦合组成多级滤波器,而且容易实现滤波器品种与性能的多样化。用此方法制成的带通、带阻及带通带阻混合型微同轴线谐振器滤波器,体积小、重量轻、制作工艺简单、成本低、频率覆盖范围广,可用于制作双工器、多工器、混频器、倍频器等等。文档编号H01P7/00GK2280354SQ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由谐振器、耦合环、电容组成的微同轴线谐振器滤波器，其特征在于由相邻微同轴线谐振器（１）的一个或两个端头通过耦合环（２）或（和）电容（３）耦合相互连接在一起，并依次安装在导电底板上组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐兴业，
申请(专利权)人：中国西南应用磁学研究所，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]