一种矩形波导滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种矩形波导滤波器，本发明专利技术双层空心波导，上下层各有2个空心波导构成4个矩形谐振腔，同层相邻空心波导通过作为耦合窗的第一耦合空心波导连通，使滤波器结构更加紧凑，损耗更低，更适合应用到现代微波毫米波电路系统中，上下相邻空心波导通过作为耦合窗的空心矩形波导、空心圆柱波导、第三耦合空心波导、第二耦合空心波导连通，由此设置的耦合窗，不仅不会影响主模TM

【技术实现步骤摘要】
一种矩形波导滤波器


[0001]本专利技术涉及一种矩形波导滤波器，属于微波


技术介绍

[0002]作为射频微波电路系统中的重要组成器件，滤波器一直被应用于绝大多数通信设备中,波导滤波器优势明显，其 Q 值更高、功率容量更大、结构更加稳定。
[0003]由于现代通信电路系统越来越集成化，使得集成多种器件的电路会存在多种信号频率相互交织甚至交叉重叠，毫无疑问会严重影响到信号的接收效果、降低通信信号质量、甚至使得通信系统无法正常工作。另一方面，射频前端内部的很多非线性有源器件，如混频器、倍频器等，同样会存在各种信号交织在一起的情况，这严重影响收发机性能。
[0004]为了解决以上问题，这就需要滤波器不仅要有很好的通带传输特性，而且还要有更高的选择性和足够宽的阻带来抑制不需要的谐波信号，因此，急需研究具有高选择性和宽阻带的滤波器。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种矩形波导滤波器，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种矩形波导滤波器，包括输入空心波导、输出空心波导、上层单元和下层单元；上层单元和下层单元均包括通过第一耦合空心波导连通第一空心波导和第二空心波导，输入空心波导通过第二耦合空心波导连通上层单元的第一空心波导，输出空心波导通过第三耦合空心波导连通上层单元的第二空心波导，上层单元的第一空心波导和下层单元的第一空心波导通过空心圆柱波导连通，上层单元的第二空心波导和下层单元的第二空心波导通过一对空心矩形波导连通；上层单元的第一空心波导和第二空心波导、下层单元的第一空心波导和第二空心波导均构成矩形谐振腔，所有耦合空心波导、空心矩形波导和空心圆柱波导均构成连通矩形谐振腔耦合窗；空心圆柱波导位于主模TM
110
的电场最强处；空心矩形波导位于主模TM
110
的磁场最强处，并且位于高次模TM
210
的电场最弱处和磁场最弱处；第一耦合空心波导的中心位于高次模TM
210
的电场最弱处和磁场最弱处。
[0007]空心圆柱波导提供主模TM
110
的电耦合，调节空心圆柱波导的半径，控制主模TM
110
电耦合量。
[0008]空心矩形波导提供主模TM
110
的磁耦合，调节空心矩形波导的长度，控制主模TM
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的磁耦合量。
[0009]输入空心波导、输出空心波导、第一空心波导、第二空心波导、所有耦合空心波导均为矩形结构。
[0010]空心圆柱波导的中心轴线穿过上层单元第一空心波导的中心和下层单元第一空心波导的中心。
[0011]一对空心矩形波导均与第一耦合空心波导平行，并且该对空心矩形波导分别位于下层单元第二空心波导的两侧。
[0012]第二耦合空心波导和第三耦合空心波导均与第一耦合空心波导垂直，并且第二耦合空心波导位于上层单元第一空心波导的A侧 ，第三耦合空心波导位于上层单元第二空心波导的B侧；其中，A侧和B侧为相对的两侧。
[0013]第二耦合空心波导距离上层单元第一空心波导A侧侧边l/4，第三耦合空心波导距离上层单元第二空心波导B侧侧边l/4；其中，l为第一空心波导和第二空心波导的横边长度。
[0014]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术双层空心波导，上下层各有2个空心波导构成4个矩形谐振腔，同层相邻空心波导通过作为耦合窗的第一耦合空心波导连通，使滤波器结构更加紧凑，损耗更低，更适合应用到现代微波毫米波电路系统中，上下相邻空心波导通过作为耦合窗的空心矩形波导、空心圆柱波导、第三耦合空心波导、第二耦合空心波导连通，由此设置的耦合窗，不仅不会影响主模TM
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的耦合，同时还可以抑制高次模TM
210
的耦合，从而达到保持高选择性的同时延伸滤波器阻带的效果。
附图说明
[0015]图1为矩形波导滤波器的三维结构图；图2为矩形波导滤波器的俯视图；图3为矩形波导滤波器的电路拓扑结构图；图4（a）为上层单元的第一耦合空心波导分别与主模TM
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和高次模TM
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耦合系数的关系图；图4（b）为空心矩形波导分别与主模TM
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和高次模TM
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耦合系数的关系图；图5为滤波器的通带S参数图；图6为滤波器的带外S参数图。
实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0017]如图1和2所示，一种矩形波导滤波器，包括输入空心波导1、输出空心波导2、上层单元和下层单元。上层单元和下层单元均包括通过第一耦合空心波导5连通第一空心波导3和第二空心波导4，输入空心波导1通过第二耦合空心波导7连通上层单元的第一空心波导3，输出空心波导2通过第三耦合空心波导6连通上层单元的第二空心波导4，上层单元的第一空心波导3和下层单元的第一空心波导3通过空心圆柱波导8连通，上层单元的第二空心波导4和下层单元的第二空心波导4通过一对空心矩形波导9连通；其中，输入空心波导1、输出空心波导2、第一空心波导3、第二空心波导4、所有耦合空心波导均为矩形结构，并且连通时均垂直所连空心波的平面。
[0018]上层单元的第一空心波导3和第二空心波导4、下层单元的第一空心波导3和第二空心波导4均构成矩形谐振腔，所有耦合空心波导、空心矩形波导9和空心圆柱波导8均构成连通矩形谐振腔耦合窗。
[0019]空心圆柱波导8位于主模TM
110
的电场最强处，空心圆柱波导8提供主模TM
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的电耦合，调节空心圆柱波导8的半径，控制主模TM
110
电耦合量。具体的，空心圆柱波导8的中心轴线穿过上层单元第一空心波导3的中心和下层单元第一空心波导3的中心。
[0020]空心矩形波导9位于主模TM
110
的磁场最强处，并且位于高次模TM
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的电场和磁场最弱处，空心矩形波导9提供主模TM
110
的磁耦合，调节空心矩形波导9的长度，控制主模TM
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的磁耦合量。具体的，一对空心矩形波导9均与第一耦合空心波导5平行，并且该对空心矩形波导9分别位于下层单元第二空心波导4的两侧，中心线均位于对应矩形谐振腔的平分线上。
[0021]第一耦合空心波导5的中心设置在高次模TM
210
的电场和磁场最弱处，可有效为了抑制高次模TM
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。
[0022]第二耦合空心波导7和第三耦合空心波导6均与第一耦合空心波导5垂值，并且第二耦合空心波导7位于上层单元第一空心波导3的A侧 ，第三耦合空心波导6位于上层单元第二空心波导4的B侧；第二耦合空心波导7距离上层单元第一空心波导3A侧侧边l/4，第三耦合空心波导6距离上层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矩形波导滤波器，其特征在于，包括输入空心波导、输出空心波导、上层单元和下层单元；上层单元和下层单元均包括通过第一耦合空心波导连通第一空心波导和第二空心波导，输入空心波导通过第二耦合空心波导连通上层单元的第一空心波导，输出空心波导通过第三耦合空心波导连通上层单元的第二空心波导，上层单元的第一空心波导和下层单元的第一空心波导通过空心圆柱波导连通，上层单元的第二空心波导和下层单元的第二空心波导通过一对空心矩形波导连通；上层单元的第一空心波导和第二空心波导、下层单元的第一空心波导和第二空心波导均构成矩形谐振腔，所有耦合空心波导、空心矩形波导和空心圆柱波导均构成连通矩形谐振腔耦合窗；空心圆柱波导位于主模TM
110
的电场最强处；空心矩形波导位于主模TM
110
的磁场最强处，并且位于高次模TM
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的电场最弱处和磁场最弱处；第一耦合空心波导的中心位于高次模TM
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的电场最弱处和磁场最弱处。2.根据权利要求1所述的矩形波导滤波器，其特征在于，空心圆柱波导提供主模TM
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的电耦合，调节空心圆柱波导的半径，控制主模TM
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电耦合量...

【专利技术属性】
技术研发人员：储鹏，周嘉龙，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：