腔体滤波器和腔体滤波方法技术

本发明专利技术公开了一种腔体滤波器和腔体滤波方法

【技术实现步骤摘要】
腔体滤波器和腔体滤波方法


[0001]本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种腔体滤波器和腔体滤波方法
。

技术介绍

[0002]腔体滤波器是高性能微波滤波器，广泛应用于在航空
、
航天
、
雷达
、
通信
、
电子对抗等电子设备中，具有较好的选频滤波功能
。
[0003]传统的腔体滤波器以矩形腔
、
圆柱腔为主，结构的不同决定了谐振模式的不同，主模或高阶模的选择也不同；多模设计大多采用多个同轴腔实现，体积较大；另外传输零点的位置缺少定性分析
。
[0004]因此，传统腔体滤波器通常只能基于单一的谐振模式进行滤波，而不支持多模谐振
。
[0005]针对上述传统腔体滤波器不支持多模谐振的问题，目前尚未提出有效的解决方案
。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种腔体滤波器和腔体滤波方法，以至少解决传统腔体滤波器不支持多模谐振的技术问题
。
[0007]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种腔体滤波器，包括：谐振腔体，用于利用预设谐振模式下的腔体共振现象对预设信号进行滤波，生成滤波信号，其中，所述谐振腔体为球形，以所述谐振腔体的球心为原点建立三维笛卡尔坐标系作为预设腔体参考系，在所述预设腔体参考系中，所述预设谐振模式包括：
x
轴方向的
x
轴谐振模式，
y
轴方向的
y<br/>轴谐振模式和
z
轴方向的
z
轴谐振模式，所述
x
轴谐振模式；输入端口，设置在所述谐振腔体的外表面，用于向所述谐振腔体输入所述预设信号，其中，所述输入端口设置在所述预设腔体参考系的
x
轴负方向；输出端口，设置在所述谐振腔体的外表面，用于将所述滤波信号从所述谐振腔体内输出，其中，所述输出端口设置在所述预设腔体参考系的
y
轴负方向
。
[0008]可选地，所述谐振腔体包括：多个预设频率控制结构，设置在所述预设腔体参考系的坐标轴方向，用于调整所述预设谐振模式在所述坐标轴方向的预设谐振频率
。
[0009]可选地，多个所述预设频率控制结构包括以下至少之二：第一频率控制结构，设置在所述预设腔体参考系的
x
轴方向，用于调整所述
x
轴谐振模式的第一谐振频率；第二频率控制结构，设置在所述预设腔体参考系的
y
轴方向，用于调整所述
y
轴谐振模式的第二谐振频率；第三频率控制结构，设置在所述预设腔体参考系的
z
轴方向，用于调整所述
z
轴谐振模式的第三谐振频率
。
[0010]可选地，所述谐振腔体包括：多个预设耦合控制结构，设置在预设平面内，用于调整第一谐振模式和第二谐振模式的预设模式耦合度，其中，所述预设平面包括：所述预设腔体参考系的第一坐标轴和第二坐标轴，所述第一坐标轴和所述第二坐标轴不同，所述第一谐振模式为所述第一坐标轴方向的所述预设谐振模式，所述第二谐振模式为所述第二坐标
轴方向的所述预设谐振模式
。
[0011]可选地，多个所述预设耦合控制结构包括以下至少之二：第一耦合控制结构，设置在第一平面内，用于调整所述
z
轴谐振模式和所述
x
轴谐振模式之间的第一模式耦合度，其中，所述第一平面包括：所述预设腔体参考系的
z
轴和
x
轴；第二耦合控制结构，设置在第二平面内，用于调整所述
y
轴谐振模式和所述
z
轴谐振模式之间的第二模式耦合度，其中，所述第二平面包括：所述预设腔体参考系的
y
轴和
z
轴；第三耦合控制结构，设置在第三平面内，用于调整所述
x
轴谐振模式和所述
y
轴谐振模式之间的第三模式耦合度，其中，所述第三平面包括：所述预设腔体参考系的
x
轴和
y
轴
。
[0012]可选地，多个所述预设耦合控制结构包括：第一零点控制结构和第二零点控制结构，用于共同控制所述预设信号的传输零点和信号通带的相对位置，其中，所述第一零点控制结构设置在第一平面内，所述第二零点控制结构设置在第二平面内，所述第一平面和所述第二平面不同，所述第一平面包括第一平面坐标系，所述第二平面包括第二坐标系，所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系为根据所述预设腔体参考系中任意两个坐标轴确定的二维笛卡尔坐标系，在所述第一零点控制结构在所述第一平面坐标系内的象限位置，和所述第二零点控制结构在所述第二平面坐标系内的象限位置之和为奇数的情况下，所述传输零点在所述信号通带的高频位置，在所述第一零点控制结构在所述第一平面坐标系内的象限位置，和所述第二零点控制结构在所述第二平面坐标系内的象限位置之和为偶数的情况下，所述传输零点在所述信号通带的低频位置
。
[0013]可选地，所述腔体滤波器还包括：输入探针，设置在所述谐振腔体的内部，并与所述输入端口连接，用于将所述输入端口接收的所述预设信号在所述谐振腔体内部激励，产生第一电磁波，其中，所述谐振腔体利用腔体共振现象对所述第一电磁波进行滤波，生成第二电磁波；输出探针，设置在所述谐振腔体的内部，并与所述输出端口连接，用于将所述第二电池波转换为所述滤波信号，并将所述滤波信号传输至所述输出端口
。
[0014]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种腔体滤波方法，包括：接收从预设腔体参考系的
x
轴负方向输入的预设信号，其中，所述预设腔体参考系为以谐振腔体的球心为原点建立的三维笛卡尔坐标系，所述谐振腔体为球形；利用所述谐振腔体在预设谐振模式下的腔体共振现象对所述预设信号进行滤波，生成滤波信号，其中，在所述预设腔体参考系中，所述预设谐振模式包括：
x
轴方向的
x
轴谐振模式，
y
轴方向的
y
轴谐振模式和
z
轴方向的
z
轴谐振模式；从所述预设腔体参考系的
y
轴负方向输出所述滤波信号
。
[0015]可选地，在利用所述谐振腔体在预设谐振模式下的腔体共振现象对所述预设信号进行滤波，生成滤波信号之前，所述方法还包括：调整多个预设频率控制结构在所述预设腔体参考系的坐标轴方向的位置，其中，所述预设频率控制结构用于调整所述预设谐振模式在所述坐标轴方向的预设谐振频率
。
[0016]可选地，调整多个预设频率控制结构在所述预设腔体参考系的坐标轴方向的位置包括以下步骤至少之二：调整第一频率控制结构在所述预设腔体参考系的
x
轴方向的位置，其中，所述第一频率控制结构用于调整所述
x
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【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：谐振腔体，用于利用预设谐振模式下的腔体共振现象对预设信号进行滤波，生成滤波信号，其中，所述谐振腔体为球形，以所述谐振腔体的球心为原点建立三维笛卡尔坐标系作为预设腔体参考系，在所述预设腔体参考系中，所述预设谐振模式包括：
x
轴方向的
x
轴谐振模式，
y
轴方向的
y
轴谐振模式和
z
轴方向的
z
轴谐振模式；输入端口，设置在所述谐振腔体的外表面，用于向所述谐振腔体输入所述预设信号，其中，所述输入端口设置在所述预设腔体参考系的
x
轴负方向；输出端口，设置在所述谐振腔体的外表面，用于将所述滤波信号从所述谐振腔体内输出，其中，所述输出端口设置在所述预设腔体参考系的
y
轴负方向
。2.
根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振腔体包括：多个预设频率控制结构，设置在所述预设腔体参考系的坐标轴方向，用于调整所述预设谐振模式在所述坐标轴方向的预设谐振频率
。3.
根据权利要求2所述的腔体滤波器，其特征在于，多个所述预设频率控制结构包括以下至少之二：第一频率控制结构，设置在所述预设腔体参考系的
x
轴方向，用于调整所述
x
轴谐振模式的第一谐振频率；第二频率控制结构，设置在所述预设腔体参考系的
y
轴方向，用于调整所述
y
轴谐振模式的第二谐振频率；第三频率控制结构，设置在所述预设腔体参考系的
z
轴方向，用于调整所述
z
轴谐振模式的第三谐振频率
。4.
根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振腔体包括：多个预设耦合控制结构，设置在预设平面内，用于调整第一谐振模式和第二谐振模式的预设模式耦合度，其中，所述预设平面包括：所述预设腔体参考系的第一坐标轴和第二坐标轴，所述第一坐标轴和所述第二坐标轴不同，所述第一谐振模式为所述第一坐标轴方向的所述预设谐振模式，所述第二谐振模式为所述第二坐标轴方向的所述预设谐振模式
。5.
根据权利要求4所述的腔体滤波器，其特征在于，多个所述预设耦合控制结构包括以下至少之二：第一耦合控制结构，设置在第一平面内，用于调整所述
z
轴谐振模式和所述
x
轴谐振模式之间的第一模式耦合度，其中，所述第一平面包括：所述预设腔体参考系的
z
轴和
x
轴；第二耦合控制结构，设置在第二平面内，用于调整所述
y
轴谐振模式和所述
z
轴谐振模式之间的第二模式耦合度，其中，所述第二平面包括：所述预设腔体参考系的
y
轴和
z
轴；第三耦合控制结构，设置在第三平面内，用于调整所述
x
轴谐振模式和所述
y
轴谐振模式之间的第三模式耦合度，其中，所述第三平面包括：所述预设腔体参考系的
x
轴和
y
轴
。6.
根据权利要求4所述的腔体滤波器，其特征在于，多个所述预设耦合控制结构包括：第一零点控制结构和第二零点控制结构，用于共同控制所述预设信号的传输零点和信号通带的相对位置，其中，所述第一零点控制结构设置在第一平面内，所述第二零点控制结构设置在第二平面内，所述第一平面和所述第二平面不同，所述第一平面包括第一平面坐标系，所述第二平面包括第二坐标系，所述第一平面坐标系和所述第二平面坐标系为根据所述预设腔体参考系中任意两个坐标轴确定的二维笛卡尔坐标系，在所述第一零点控制结
构在所述第一平面坐标系内的象限位置，和所述第二零点控制结构在所述第二平面坐标系内的象限位置之和为奇数的情况下，所述传输零点在所述信号通带的高频位置，在所述第一零点控制结构在所述第一平面坐标系内的象限位置，和所述第二零点控制结构在所述第二平面坐标系内的象限位置之和为偶数的情况下，所述传输零点在所述信号通带的低频位置
。7.
根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述腔体滤波器还包括：输入探针，设置在所述谐振腔体的内部，并与所述输入端口连接，用于将所述输入端口接收的所述预设信号在所述谐振腔体内部激励，产生第一电磁波，其中，所述谐振腔体利用腔体共振现象对所述第一电磁波进行滤波，生成第二电磁波；输出探针，设置在所述谐振腔体的内部，并与所述输出端口连接，用于将所述第二电池波转换为所述滤波信号，并将所述滤波信号传输至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆涛，林衡华，吴锦莲，董哲，熊尚坤，
申请(专利权)人：中电信智能网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：