一种可拉远寄生通带的波导滤波器的制作方法

1.本实用新型涉及波导滤波器技术领域，尤其是涉及一种可拉远寄生通带的波导滤波器。


背景技术：

2.现有技术中，波导滤波因具有低插损、高q值、高功率等优点被广泛应用于卫星通信领域，随着频谱资源的匮乏及系统复杂性的增加，波导滤波器带外抑制要求也越来越高。寄生通带属于滤波器的固有特性，其对带外抑制有着重要的影响。传统直接耦合的波导滤波器，各谐振腔的宽边和窄边尺寸均与标准波导尺寸相同，其寄生通带位置约为通带中心频率的1.5倍，当在该处的带外抑制要求较为严格时，传统滤波器已不能满足要求，因此亟需采取针对性的手段以抑制波导滤波器的寄生通带。
3.然而，在实践上，通过拉远波导滤波器寄生通带的方式可以在一定程度上有效抑制波导滤波器的寄生通带。目前拉远波导滤波器寄生通带的方法主要有两种：电容加载法和不规则波导法。电容加载法通常体现为在空波导内加载介质来减小腔体尺寸，从而将影响寄生通带的高次模推往通带更远处；不规则波导法通常体现为采用多种不同的非标波导进行不规则排列来对高次模进行抑制，从而拉远寄生通带的位置。但电容加载法若加载介质的腔数过多，会增加滤波器的插入损耗；不规则波导法则在一定程度上增加了滤波器加工的复杂度，且不利于小型化。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术当中存在的不足，本实用新型提供一种可拉远寄生通带的波导滤波器，不仅能有助于拉远波导滤波器的寄生通带，还能避免滤波器的体积过大、降低滤波器的插入损耗、简化结构，实现滤波器的小型化。
5.本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，包括非标空波导谐振腔组、输入波导、输出波导，所述非标空波导谐振腔组的输入端与所述输入波导之间耦合连接有第一电容加载谐振腔，所述非标空波导谐振腔组的输出端与所述输出波导之间耦合连接有第二电容加载谐振腔。
6.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，所述第一电容加载谐振腔和所述第二电容加载谐振腔内分别设置有加载介质，各个所述加载介质的顶端分别抵近所述第一电容加载谐振腔和所述第二电容加载谐振腔的顶部。
7.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，所述非标空波导谐振腔组包括若干个耦合串接的非标空波导谐振腔。
8.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，各个所述非标空波导谐振腔组之间、所述输入波导与所述第一电容加载谐振腔之间、所述第一电容加载谐振腔与所述非标空波导谐振腔组的输入端之间、所述非标空波导谐振腔组的输出端与所述第二电容加载谐振腔之间、所述第二电容加载谐振腔与所述输出波导之间分别设置有膜片窗口。
9.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，所述第一电容加载谐振腔的长度、宽度、厚度尺寸分别小于所述输入波导的长度、宽度、厚度尺寸；所述第二电容加载谐振腔的长度、宽度、厚度尺寸分别小于所述输出波导的长度、宽度、厚度尺寸。
10.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，各个所述非标空波导谐振腔的宽度尺寸大于所述输入波导和输出波导的宽度尺寸。
11.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，各个所述非标空波导谐振腔的厚度尺寸等于所述输入波导和输出波导的厚度尺寸。
12.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，各个所述膜片窗口的厚度尺寸相同并且等于所述输入波导、输出波导、第一电容加载谐振腔、第二电容加载谐振腔以及非标空波导谐振腔的厚度尺寸。
13.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，所述第一电容加载谐振腔与所述第二电容加载谐振腔的长度、宽度、厚度尺寸分别相同。
14.根据本实用新型一种可拉远寄生通带的波导滤波器，所述输入波导与所述输出波导、所述第一电容加载谐振腔与所述第二电容加载谐振腔、各个所述非标空波导谐振腔分别关于所述波导滤波器的中心线相互对称。
15.本实用新型提供的一种可拉远寄生通带的波导滤波器，当中的所述输入波导和所述输出波导均为标准波导，故可以利用所述输入波导和输出波导直接与外部系统级联，以引导电信号通过，并在所述输入波导和输出波导之间设置所述非标空波导谐振腔组，且在所述非标空波导谐振腔组的输入端与所述输入波导之间耦合连接有第一电容加载谐振腔、在所述非标空波导谐振腔组的输出端与所述输出波导之间耦合连接有第二电容加载谐振腔，利用所述非标空波导谐振腔组、第一电容加载谐振腔以及第二电容加载谐振腔对电信号进行处理，位于相对两侧的所述第一电容加载谐振腔和第二电容加载谐振腔与位于中间位置的非标空波导谐振腔组能对滤波器中的高次模均产生一定的抑制作用，相当于同时利用电容加载法和不规则波导法处理电信号，而位于相对两端的第一电容加载谐振腔和第二电容加载谐振腔可以有效地减小滤波器的体积，而位于中间的所述非标空波导谐振腔组则在一定程度上避免或弥补了因滤波器体积减小而造成的插入损耗增大的缺陷，兼顾了滤波器的体积和插入损耗问题，也避免结构过于复杂，因此可以使电容加载法和不规则波导法得以有效相互结合，有效拉远波导滤波器的寄生通带，同时也简化了结构、适合滤波器的小型化。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。
17.图1是本实用新型的内部透视立体图；
18.图2是本实用新型的内部透视俯视图；
19.图3是本实用新型的内部透视侧视图；
20.图4是本实用新型应用时的仿真曲线图。
21.附图标注：
22.1、非标空波导谐振腔组，1-1、非标空波导谐振腔；
23.2、输入波导，3、输出波导，4、第一电容加载谐振腔，5、第二电容加载谐振腔，6、膜片窗口，7、加载介质。
具体实施方式
24.需要说明的是，为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
28.如图1～3所示，一种可拉远寄生通带的波导滤波器，包括非标空波导谐振腔组1、输入波导2、输出波导3，非标空波导谐振腔组1的输入端与输入波导2之间耦合连接有第一电容加载谐振腔4，非标空波导谐振腔组1的输出端与输出波导3之间耦合连接有第二电容加载谐振腔5。其中，输入波导2、输出波导3均为现有的标准波导，同样为谐振腔。
29.可以理解，由于当中的输入波导2和输出波导3均为标准波导，故可以利用输入波导2和输出波导3直接与外部系统级联，以引导电信号通过，并在输入波导2和输出波导3之间设置非标空波导谐振腔组1，且在非标空波导谐振腔组1的输入端与输入波导2之间耦合连接有第一电容加载谐振腔4、在非标空波导谐振腔组1的输出端与输出波导3之间耦合连接有第二电容加载谐振腔5，利用非标空波导谐振腔组1、第一电容加载谐振腔4以及第二电
容加载谐振腔5对电信号进行处理，位于相对两侧的第一电容加载谐振腔4和第二电容加载谐振腔5与位于中间位置的非标空波导谐振腔组1能对滤波器中的高次模均产生一定的抑制作用，相当于同时利用电容加载法和不规则波导法处理电信号，而位于相对两端的第一电容加载谐振腔4和第二电容加载谐振腔5可以有效地减小滤波器的体积，而位于中间的非标空波导谐振腔组1则在一定程度上避免或弥补了因滤波器体积减小而造成的插入损耗增大的缺陷，兼顾了滤波器的体积和插入损耗问题，也避免结构过于复杂，因此可以使电容加载法和不规则波导法得以有效相互结合，有效拉远波导滤波器的寄生通带。因此本实施例的波导滤波器不仅能有助于拉远波导滤波器的寄生通带，还能避免滤波器的体积过大、降低滤波器的插入损耗、简化结构，适合滤波器的小型化。
30.在一个实施例中，第一电容加载谐振腔4和第二电容加载谐振腔5内分别设置有加载介质7，各个加载介质7的顶端分别抵近第一电容加载谐振腔4和第二电容加载谐振腔5的顶部。
31.上述各个加载介质7的尺寸可根据通带的谐振频率及可加工性进行设计，其体现为容性，根据电容加载缩短理论，可以有助于减小电容加载谐振腔(第一电容加载谐振腔4和第二电容加载谐振腔5)的尺寸，让各个电容加载谐振腔可以小型化，也有助于把第一电容加载谐振腔4和第二电容加载谐振腔5的设计尺寸明显小于标准波导(输入波导2和输出波导3)的尺寸，这样一来便可以有效抑制波导中的高次模，从而将寄生带通带推到离有用通带的更远处。此外，将两个电容加载谐振腔(第一电容加载谐振腔4和第二电容加载谐振腔5)设为分布在波导滤波器的首腔和尾腔，能够使高次模在进入滤波器前期就将其进行抑制，尽可能排除其对滤波器性能的影响。
32.在一个实施例中，加载介质7可选择金属介质，或选择其它能实现同等功能的介质。
33.在一个实施例中，非标空波导谐振腔组1包括若干个耦合串接的非标空波导谐振腔1-1。具体地，在本实施例中，非标空波导谐振腔组1的数量为两个。
34.可以理解，通过多个非标空波导谐振腔组1的相互耦合，能进一步抑制波导中的的寄生通带，并且能进一步弥补因滤波器体积减小而造成的插入损耗增大的缺陷，进一步降低插入损耗，增强对寄生通带的远端抑制。
35.在一个实施例中，各个非标空波导谐振腔组1之间、输入波导2与第一电容加载谐振腔4之间、第一电容加载谐振腔4与非标空波导谐振腔组1的输入端之间、非标空波导谐振腔组1的输出端与第二电容加载谐振腔5之间、第二电容加载谐振腔5与输出波导3之间分别设置有膜片窗口6。可以理解，在膜片窗口6的作用下，可以顺利实现上述各个谐振腔之间的相互耦合、相互级联。
36.在一个实施例中，第一电容加载谐振腔4的长度、宽度、厚度尺寸分别小于输入波导2的长度、宽度、厚度尺寸；第二电容加载谐振腔5的长度、宽度、厚度尺寸分别小于输出波导3的长度、宽度、厚度尺寸。从而可以使得两个电容加载谐振腔的尺寸明显小于标准波导(输入波导2和输出波导3)的尺寸，这样一来便可以有效抑制波导中的高次模，从而将寄生带通带推到离有用通带的更远处。
37.在一个实施例中，各个非标空波导谐振腔1-1的宽度尺寸大于输入波导2和输出波导3的宽度尺寸。在实施过程中，各个非标空波导谐振腔1-1的具体尺寸主要根据滤波器的
体积、插入损耗、远端抑制等要求综合考虑，一般而言，非标空波导谐振腔1-1的宽度尺寸越大，则插入损耗越小，远端抑制越好。
38.在一个实施例中，各个非标空波导谐振腔1-1的厚度尺寸等于输入波导2和输出波导3的厚度尺寸，从而可以便于滤波器的整体加工。
39.在一个实施例中，各个膜片窗口6的厚度尺寸相同并且等于输入波导2、输出波导3、第一电容加载谐振腔4、第二电容加载谐振腔5以及非标空波导谐振腔1-1的厚度尺寸，同样也可以便于滤波器的整体加工。
40.另外，各个膜片窗口6的窗口宽度可根据滤波器的耦合系数设计，厚度尺寸根据可加工性选择0.5mm-2mm。
41.在一个实施例中，第一电容加载谐振腔4与第二电容加载谐振腔5的长度、宽度、厚度尺寸分别相同，从而可以便于滤波器的整体加工。从而可以便于滤波器的整体加工。
42.在一个实施例中，输入波导2与输出波导3、第一电容加载谐振腔4与第二电容加载谐振腔5、各个非标空波导谐振腔1-1分别关于波导滤波器的中心线相互对称，从而可以便于滤波器的整体加工，在使用时也可以省去调试的步骤。
43.在一个实施例中，非标空波导谐振腔1-1、输入波导2、输出波导3、第一电容加载谐振腔4以及第二电容加载谐振腔5的外边缘均进行倒角处理，以形成倒角。
44.在一个实施例中，非标空波导谐振腔1-1的数量为偶数个(例如可选择为两个)，各个非标空波导谐振腔分别关于波导滤波器的中心线相互对称。以确保各个相互对称的非标空波导谐振腔的尺寸相等。
45.在一个实施例中，非标空波导谐振腔1-1的数量为奇数个(例如可选择为三个)，位于相对两侧的各个非标空波导谐振腔以位于中间位置的非标空波导谐振腔为对称中心，并且分别相互对称。以确保各个相互对称的非标空波导谐振腔的尺寸相等。
46.如图4所示，以下为基于上述实施的仿真测试数据，由图可知，滤波器的中心频率为28.2ghz，寄生通带的位置约为49.2ghz，即寄生通带频率约为通带中心频率的1.74倍，间隔约为21ghz，而传统直接耦合的波导滤波器的寄生通带位置约为通带中心频率的1.5倍，间隔仅约为14.1ghz，因此能有效拉远波导滤波器的寄生通带。
47.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。