反相位耦合椭圆函数螺旋滤波器制造技术

反相位耦合椭圆函数螺旋滤波器，包括螺旋滤波器腔体、螺旋滤波器盖板、ＳＭＡ接头、频率调试螺钉、耦合调试螺钉、堵板、ｎ个谐振器和ｍ个反相位耦合机构，ｎ是≥３的整数，ｍ是≥１的整数，谐振器包括聚四氟乙烯介质骨架和正相位螺旋线圈，正相位螺旋线圈绕在聚四氟乙烯介质骨架上，反相位耦合机构包括两个反相位螺旋线圈和一个反相位馈电电缆，反相位耦合线圈从正相位螺旋线圈的接地位置反向绕制在聚四氟乙烯介质骨架上，其绕制方向与正相位线圈方向相反，产生了反相电流，在不增加体积、重量和损耗的前提下，在滤波器的带外形成了一对或多个衰减极点，使得带外抑制大大提高。本发明专利技术结构新颖紧凑，体积小，重量轻，功率容量大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种反相位螺旋滤波器，尤其是涉及一种多耦合椭圆函数螺旋 滤波器，属于通讯

技术介绍
椭圓函数螺旋滤波器报道很少，主要是由于螺旋谐振器的特殊性，并且没有实用有效的设计软件，使得设计和实现非常困难。美国劳拉公司2000年提 出了半波长双模椭圆函数螺旋滤波器，其结构特点是在一个螺旋谐振器上实现 一腔双模技术，虽然使谐振器数目减半，但采用半波长谐振器又使得螺旋谐振 器的高度增加了 一倍；另外双模谐振器之间的耦合实现依靠45度的调谐螺钉， 当线圏匝数多时(比如10以上时)，要求调谐螺钉的直径很大，所以难以实现。 加拿大COM DEV公司在2004年提出了单模多耦合螺旋滤波器概念，其结构 特征是将多耦合同轴腔体椭圆函数滤波器的设计技术移植到螺旋滤波器设计 中，其技术具有开拓性。但缺点一是设计复杂，耦合有三四种形式，研制这样 一个滤波器需要花费大量的人力物力，工程化困难；另外，由于是折叠式，体 积变得庞大，实用性差。本专利技术反相位耦合螺旋滤波器是依据无线通信系统中螺旋收发多工器的需 求而研制的，它是把数十路大功率微波信号汇集，送往发射天线；同时，还可 以把接收机微弱的宽带信号分成若干路。该螺旋收发多工器除了要求体积小、 插损小、承载功率大外，还要求通道之间互隔离高达40dB。 一般螺旋滤波器要 达到这一目标阶数要增加2-3个，这样损耗将增加一半；反相位耦合螺旋滤波 器在不增加体积、重量和损耗的前提下，在滤波器的带外提供了一对对称的衰 减极点，使得带外抑制提高15dB以上，比折叠式椭圓函数螺旋滤波器缩小了 体积，简化了设计电路，提高了可靠性。本专利技术相关设计思想和结构在国内外4无相关7>开文献。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种体积小、损耗 小、承载功率大、电路简单、高可靠性的反相位耦合椭圓函数螺旋滤波器。本专利技术的技术解决方案是反相位耦合椭圓函数螺旋滤波器，包括螺旋滤 波器腔体、螺旋滤波器盖板、SMA接头、频率调试螺钉、耦合调试螺钉、堵板、 n个谐振器和m个反相位耦合机构，谐振器和反相位耦合机构固定安装在螺旋 滤波器腔体内，螺旋滤波器腔体与螺旋滤波器盖板机械连接，SMA接头安装在 螺旋滤波器腔体的两侧，频率调试螺钉和耦合调试螺钉分别与螺旋滤波器腔体 的上端面机械连接，堵板与螺旋滤波器腔体为整体结构，n是>3的整数，m 是>1的整数；其中每个谐振器包括一个聚四氟乙烯介质骨架和一个正相位螺旋线圈，聚 四氟乙烯介质骨架下端固定安装在螺旋滤波器腔体内，其上端面加工有与频率 调试螺钉配合的孔，正相位螺旋线圈绕在聚四氟乙烯介质骨架上，正相位螺旋 线圏一端开路，另一端接地，安装在螺旋滤波器腔体两侧边缘谐振器的正相位 螺旋线圏伸出第三端输入输出抽头，输入输出抽头与SMA接头的导线柱连接， 用来输入输出信号；每个反相位耦合机构包括两个反相位螺旋线圈和一个反相位馈电电缆，反 相位馈电电缆包括反相位馈电电缆外导体和反相位馈电电缆内导体，反相位耦 合线圏从正相位螺旋线圏的接地位置反向绕制在聚四氟乙烯介质骨架上，反相 位螺旋线圏的开路端与反相位馈电电缆内导体相连，另一端接地，正相位螺旋 线圏和反相位螺旋线圈共同通过一个接地端螺旋谐振器接地，反相位馈电电缆 外导体焊接在螺旋滤波器腔体上加工的反相位馈电电缆放置槽中，反相位馈电 电缆内导体穿在反相位馈电电缆外导体中，同一反相位耦合机构的两个反相位 螺旋线圏不相邻。所述的反相位耦合机构可与任意三^1^一组的谐振器组合构成CT结构，使个极点，或者与任意四个一组的谐振器组合构成CQ结构，使得滤波器频率响应有一对纟及点。所述的反相位馈电电缆集成在螺旋滤波器腔体的内部或外部。 所述的反相位螺旋线圏的直径及导线直径可以与正相位螺旋线圏相同也可不相同。所述的CT结构和CQ结构可以任意组合。所述的螺旋滤波器腔体、螺旋滤波器盖板、堵板和反相位馈电电缆外导体 由金属材料制成。所述的反相位馈电电缆外导体和反相位馈电电缆内导体同轴。 同相位线圈如图1所示，指两个互相耦合的电感线圈11'和22'，电流l 和电压U方向相同，产生的磁通方向相反；反相位线圈如图2所示，指两个互 相耦合的电感线圈11'和22'，电流I和电压U方向相反，产生的^P兹通方向 相同。本专利技术中反相位耦合线圏如图3所示，指在滤波器中，两个相邻或不相 邻的线圏1V和22'，由自身耦合产生反相位电流。当两个线圏相邻时，反 相位的负耦合能量只M到对主耦合了能量的4氐消作用；当两个线圏不相邻时， 反相位的负耦合可以通过极点提取技术提取出来，用作产生交叉耦合椭圆函数 的带外衰减极点。本专利技术的原理反相位耦合螺旋滤波器是对单模多耦合螺旋滤波器概念的 一个扩充，把一般螺旋滤波器其中一些谐振器改造成具有正、反相位的耦合线 圈，并且将反相位线圏技术和极点提取技术结合起来，在常规多耦合螺旋滤波 器(如图4所示)的任意三个一组(CT，如图5所示)的谐振器当中增加反相 位耦合机构，反相位耦合机构安装在第一和第三个谐振器上，或是在四^i^一组(CQ，如图6所示)的谐振器当中增加反相位耦合机构，反相位耦合机构安装 在第一和第四个谐振器上，使得滤波器响应带外有一个极点(CT)或一对极点(CQ)。它的优势是不需要折叠谐振器(如加拿大COMDEV技术)或增加高 度的双模技术(如美国劳拉公司技术)就可以获得椭圆函数带外陡峭的滤波特性；另外反相位螺旋耦合机构很容易与螺旋滤波器集成，在不增即体积和重量 的前提下，实现高性能抑制。本专利技术与现有技术相比有益效果为 (1 )本专利技术通过引入反相位耦合机构，不需要折叠谐振器或增加高度的双 模技术就可以获得椭圆函数带外陡峭的滤波特性；(2) 本专利技术的反相位耦合机构在不增加体积、重量和损耗的前提下，在滤 波器的带外提供了一对对称的衰减极点，使得带外抑制提高15dB以上，比折 叠式椭圆函数螺旋滤波器缩小了体积，简化了设计电路，提高了可靠性；(3) 本专利技术的反相位耦合机构，很容易与螺旋滤波器集成，在不增即体积 和重量的前提下，实现高性能抑制；(4) 本专利技术反相位耦合机构可以实现任意三个谐振器一组(CT)或四个 谐振器一组(CQ)或者两者结合，产生高端或低端一个或一对衰减极点的高性 能滤波器特性，其设计技术先进，具有4艮大的灵活性；(5) 本专利技术的反相位耦合机构由于体积小、结构简洁，可以集成在滤波器 的内部或外部；(6) 本专利技术体积小，重量轻，为研制高性能的螺旋双工器和多工器打下了 良好的基础，开拓了领域、积累了经验，具有相当的实用性和市场竟争力，研 制成功的螺旋多工器系统联试表明，工作性能稳定；(7) 本专利技术结构简单，不需要大量的设计工作，降低了生产成本。 附图说明图1为同相位线圈示意图；图2为反相位线圈示意图；图3为本专利技术反相位耦合线圏示意图；图4为一般的螺旋滤波器等效电路示意图；图5为本专利技术CT结构等效电路示意图；图6为本专利技术CQ结构等效电路示意图；7图7为本专利技术CT+CQ结构等效电路示意图；图8为本专利技术内部集成结构示意图；图9为图8的侧;f见图；图10为本专利技术外部集成结构示意图；图11为本专利技术性能测试曲线图；图12为一般螺旋滤波器与本专利技术性能比较曲线图。具体实施例方式下面结合实例本文档来自技高网...

【技术保护点】
反相位耦合椭圆函数螺旋滤波器，其特征在于包括：螺旋滤波器腔体（１）、螺旋滤波器盖板（２）、ＳＭＡ接头（３）、频率调试螺钉（４）、耦合调试螺钉（５）、堵板（６）、ｎ个谐振器和ｍ个反相位耦合机构，谐振器和反相位耦合机构固定安装在螺旋滤波器腔体（１）内，螺旋滤波器腔体（１）与螺旋滤波器盖板（２）机械连接，ＳＭＡ接头（３）安装在螺旋滤波器腔体（１）的两侧，频率调试螺钉（４）和耦合调试螺钉（５）分别与螺旋滤波器腔体（１）的上端面机械连接，堵板（６）与螺旋滤波器腔体（１）为整体结构，ｎ是≥３的整数，ｍ是≥１的整数；　其中每个谐振器包括一个聚四氟乙烯介质骨架（７）和一个正相位螺旋线圈（８），聚四氟乙烯介质骨架（７）下端固定安装在螺旋滤波器腔体（１）内，其上端面加工有与频率调试螺钉（４）配合的孔，正相位螺旋线圈（８）绕在 聚四氟乙烯介质骨架（７）上，正相位螺旋线圈（８）一端开路，另一端接地，安装在螺旋滤波器腔体（１）两侧边缘谐振器的正相位螺旋线圈（８）伸出第三端输入输出抽头（１０），输入输出抽头（１０）与ＳＭＡ接头（３）的导线柱连接，用来输入输出信号；　 　每个反相位耦合机构包括两个反相位螺旋线圈（９）和一个反相位馈电电缆，反相位馈电电缆包括反相位馈电电缆外导体（１３）和反相位馈电电缆内导体（１４），反相位耦合线圈（９）从正相位螺旋线圈（８）的接地位置反向绕制在聚四氟乙烯介质骨架（７）上，反相位螺旋线圈（９）的开路端与反相位馈电电缆内导体（１４）相连，另一端接地，正相位螺旋线圈（８）和反相位螺旋线圈（９）共同通过一个螺旋谐振器接地柱（１１）接地，反相位馈电电缆外导体（１３）焊接在螺旋滤波器腔体（１）上加工的反相位馈电电缆放置槽（１２）中，反相位馈电电缆内导体（１４）穿在反相位馈电电缆外导体（１３）中，同一反相位耦合机构的两个反相位螺旋线圈（９）不相邻。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王小林，毛国振，倪大宁，邱润锁，吴须大，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]