一种腔体滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种腔体滤波器，包括：主信号传输层和拓扑层；主信号传输层和拓扑层包括多个谐振单元，主信号传输层与拓扑层的谐振单元数量相同；主信号传输层的多个谐振单元分为两列，位于同一列中的相邻谐振单元之间通过主信号传输通道连接；分别位于两列尾端的两个谐振单元之间通过主信号传输通道连接；位于其中一列首端的谐振单元通过探针与输入端口连接，位于另一列首端的谐振单元通过探针与输出端口连接；拓扑层的多个谐振单元与主信号传输层的多个谐振单元一一对应，拓扑层的谐振单元与主信号传输层的谐振单元通过层间信号传输通道连接。该腔体滤波器可减小腔体双通带滤波器的占地面积，并使得腔体滤波器的结构更加紧凑。紧凑。紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种腔体滤波器


[0001]本技术涉及数字信号处理
，具体而言，涉及一种腔体滤波器。

技术介绍

[0002]微波滤波器是一种对信号起分离作用的器件，能让有用的信号尽可能无衰减地通过，对无用的信号尽可能大地衰减而抑制其通过。微波带通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，其性能的优劣往往会影响整个通信系统的质量。腔体滤波器因其具有高Q值、高功率容量，以及带外衰减陡峭，带宽窄等优点，被广泛应用于无线通信和卫星通信中。其中，介质腔体滤波器因为其具有结构设计简单、腔体排布灵活、生产成本低等有点，在生产设计上应用较为普遍。
[0003]随着无线通信的发展，频段划分越来越细，通信系统对滤波器的技术指标的要求也越来越高。现代通信系统可能工作在多个频段，这就需要双通带甚至多通带滤波器去选择不同频段的信号。目前，针对双通带滤波器的研究主要包括：将带通滤波器级联带通滤波器构成双通带滤波器，利用这种方法得到的双通带滤波器包含两种不同的滤波器，势必增加滤波器的占地面积；也有将两个级联的带通滤波器并联起来构成双通带滤波器，同样增大了滤波器的占用面积。
[0004]有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是：传统的腔体双通带滤波器采用直线型结构，对于多阶滤波器，其单一维度的尺寸大。目的在于提供一种腔体滤波器，将直线型结构的腔体滤波器弯折为U形结构，并采用双层拓扑结构实现腔体滤波器的双通带滤波功能，从而将传统腔体双通带滤波器的结构由一维的直线型改变为二维的平面，再由二维的平面拓展为三维的立体结构，以此减小滤波器的占地。
[0006]本技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种腔体滤波器，包括：主信号传输层和拓扑层；所述主信号传输层和所述拓扑层包括多个谐振单元，所述主信号传输层与所述拓扑层的谐振单元数量相同；所述主信号传输层的多个谐振单元分为两列，位于同一列中的相邻谐振单元之间通过主信号传输通道连接；分别位于两列尾端的两个谐振单元之间通过主信号传输通道连接；位于其中一列首端的谐振单元通过探针与输入端口连接，位于另一列首端的谐振单元通过探针与输出端口连接；所述拓扑层的多个谐振单元与所述主信号传输层的多个谐振单元一一对应，所述拓扑层的谐振单元与所述主信号传输层的谐振单元通过层间信号传输通道连接。
[0008]作为对本技术的进一步描述，所述谐振单元包括：金属腔体和介质谐振器；所述金属腔体的底面为低介电常数基座；所述介质谐振器固定在所述低介电常数基座上，所述介质谐振器位于所述金属腔体内部。
[0009]作为对本技术的进一步描述，所述金属腔体的顶面为调谐盖板，所述调谐盖
板通过螺钉与所述介质谐振器的顶部连接。
[0010]作为对本技术的进一步描述，所述金属腔体为立方体结构；所述金属腔体的每个侧面上设置有用于连接主信号传输通道的纵向耦合窗；所述低介电常数基座和所述调谐盖板上设置有用于连接层间信号传输通道的横向耦合窗；未连接状态下，所述纵向耦合窗和所述横向耦合窗关闭。
[0011]作为对本技术的进一步描述，俯视角度上，所述金属腔体的各个侧面相交处形成的角为倒角。
[0012]作为对本技术的进一步描述，所述金属腔体为圆柱体结构；所述金属腔体的侧壁上间隔设置有多个用于连接主信号传输通道的纵向耦合窗；所述低介电常数基座和所述调谐盖板上设置有用于连接层间信号传输通道的横向耦合窗；未连接状态下，所述纵向耦合窗和所述横向耦合窗关闭。
[0013]作为对本技术的进一步描述，所述主信号传输通道或层间信号传输通道包括：介质通道和耦合螺钉；所述耦合螺钉位于所述介质通道的中部。
[0014]作为对本技术的进一步描述，所述探针的与所述输入端口连接的一端设置有PML材料的匹配层，所述探针的与所述输出端口连接的一端设置有PML材料的匹配层。
[0015]作为对本技术的进一步描述，所述腔体滤波器的等效电路包括多个双通带滤波单元，相邻两个双通带滤波单元之间通过传输元件连接，多个双通带滤波单元通过多个传输元件级联成为双通带滤波电路；所述双通带滤波电路的一端通过传输元件与电源连接，另一端通过传输元件与负载连接。
[0016]作为对本技术的进一步描述，所述双通带滤波单元包括两个腔体滤波电路，其中一个腔体滤波电路的一端接地，另一端通过传输元件与另一个腔体滤波电路串联后接地；所述腔体滤波电路包括并联的电感和电容。
[0017]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0018]1、本技术实施例提供的一种腔体滤波器，将传统的一维直线型腔体双通带滤波器弯折为U形结构，减小了腔体双通带滤波器的占地面积，同时采用双层结构使滤波器的结构更加紧凑；
[0019]2、本技术实施例提供的一种腔体滤波器，采用低介电常数的金属板作为谐振单元的腔体基座，并将介质谐振器放置在低介电常数基座上，可减小腔体能量损耗；
[0020]3、本技术实施例提供的一种腔体滤波器，采用调谐盖板作为谐振单元的腔体顶盖，并用固定螺钉固定在介质谐振器上，实现通过调节固定螺钉来改变调谐盖板的高度，从而调谐频率的功能；
[0021]4、本技术实施例提供的一种腔体滤波器，金属腔体的侧面、顶面和地面设置有用于连接耦合通道的耦合窗，增加了谐振单元的耦合面，实现对滤波器的灵活拓展，以及实现形状多样化，满足不同的应用场景。
[0022]5、本技术实施例提供的一种腔体滤波器，对立方体结构的金属腔体设置倒角，便于实物加工；
[0023]6、本技术实施例提供的一种腔体滤波器，探针端部增加的PML材料层提高了探针与输入输出端口的匹配度。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为本技术实施例提供的一种双层U形结构的腔体滤波器结构示意图；
[0026]图2为本技术实施例提供的主信号传输层结构示意图；
[0027]图3为本技术实施例提供的上行两侧谐振单元及其连接方式示意图；
[0028]图4为本技术实施例提供位于单列末端的谐振单元与相邻谐振单元之间的连接关系示意图；
[0029]图5为本技术实施例提供一种双层U形结构的腔体滤波器对应的等效电路图。
[0030]附图中标记及对应的零部件名称：
[0031]1‑
主信号传输层，2
‑
拓扑层，3
‑
谐振单元，4
‑
主信号传输通道，5
‑
探针，8
‑
层间信号传输通道，9
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腔体滤波器，其特征在于，包括：主信号传输层（1）和拓扑层（2）；所述主信号传输层（1）和所述拓扑层（2）包括多个谐振单元（3），所述主信号传输层（1）与所述拓扑层（2）的谐振单元（3）数量相同；所述主信号传输层（1）的多个谐振单元（3）分为两列，位于同一列中的相邻谐振单元（3）之间通过主信号传输通道（4）连接；分别位于两列尾端的两个谐振单元（3）之间通过主信号传输通道（4）连接；位于其中一列首端的谐振单元（3）通过探针（5）与输入端口连接，位于另一列首端的谐振单元（3）通过探针（5）与输出端口连接；所述拓扑层（2）的多个谐振单元（3）与所述主信号传输层（1）的多个谐振单元（3）一一对应，所述拓扑层（2）的谐振单元（3）与所述主信号传输层（1）的谐振单元（3）通过层间信号传输通道（8）连接。2.根据权利要求1所述的一种腔体滤波器，其特征在于，所述谐振单元（3）包括：金属腔体（31）和介质谐振器（32）；所述金属腔体（31）的底面为低介电常数基座（33）；所述介质谐振器（32）固定在所述低介电常数基座（33）上，所述介质谐振器（32）位于所述金属腔体（31）内部。3.根据权利要求2所述的一种腔体滤波器，其特征在于，所述金属腔体（31）的顶面为调谐盖板（34），所述调谐盖板（34）通过螺钉与所述介质谐振器（32）的顶部连接。4.根据权利要求3所述的一种腔体滤波器，其特征在于，所述金属腔体（31）为立方体结构；所述金属腔体（31）的每个侧面上设置有用于连接主信号传输通道（4）的纵向耦合窗（311）；所述低介电常数基座（33）和所述调谐盖板（34）上设置有用于连接层间信号传输通道（8）的横向耦合窗（312）；未连接状态下，所述纵向耦合窗（311）和所述横向耦合窗（312）关闭。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜江，矣峻岭，
申请(专利权)人：成都美数科技有限公司，
类型：新型
国别省市：