一种同轴椭圆函数低通滤波器的制作方法

本技术属于滤波，具体涉及一种同轴椭圆函数低通滤波器。

背景技术：

1、同轴结构的低通滤波器多用于射频和微波电路以及卫星多路复用器组件之中，具有耐大功率、通带信号衰减小的优点。现有的同轴低通滤波器件存在谐振单元结构单一、长度过长的问题，传统的同轴低通滤波器一般采用谐振单元为高低阻抗线的结构串联而成，导致同轴滤波器不够小型化，如公开号为cn213636253u的中国实用新型专利申请“一种小型化糖葫芦同轴低通滤波器和连接器的共型结构”，采用的谐振单元结构是粗细交替分布的高低阻抗线，沿信号传输方向尺寸长度为53.9mm，不利于系统向高度集成化、小型化的方向发展；

2、椭圆函数形式的低通滤波器传输幅频特性相比于传统的butterworth滤波器、chebyshev滤波器，它拥有最陡的过渡带，选择性能良好，通常被认为是理想低通原型滤波器幅度响应的最理想近似情况，能满足通信技术发展的指标要求。因此，为保证滤波器的选择性，可利用等效电路形式为椭圆函数的思想来设计同轴低通滤波器。如公开号为cn208028199u的中国实用新型专利“椭圆函数型低通滤波器及射频器件”，采用的谐振结构是相互串联的穿心电容和螺旋电感线圈，虽然部分的减小了滤波器的纵向长度，但仍不能较大程度的解决同轴低通滤波器的小型化问题。

3、综上，现有的同轴型低通滤波器在使用中，存在谐振结构单一、纵向长度过长、不够小型化的问题，有明显的不便和缺陷，故需要提出一种具有新型谐振结构的同轴低通滤波器，来解决同轴低通滤波器的小型化问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种同轴椭圆函数低通滤波器，该同轴椭圆函数低通滤波器整体结构较小，结构稳定，且具有低带内插损、高近端带外抑制的优点。

2、为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种同轴椭圆函数低通滤波器，包括外导体、内导体、轴向螺旋电感、径向螺旋电感、十字交叉结构；

4、内导体位于外导体内部，轴向螺旋电感、径向螺旋电感和十字交叉结构位于内导体内部；

5、十字交叉结构沿内导体的轴向方向的两端各设置一个轴向螺旋电感，十字交叉结构的另外两端各设置一个径向螺旋电感。

6、外导体和内导体同轴设置，外导体和内导体之间为绝缘介质。

7、外导体和内导体均为筒状结构。

8、轴向螺旋电感关于十字交叉结构对称设置，轴向螺旋电感和十字交叉结构为一体连接结构，两个轴向螺旋电感结构相同。

9、径向螺旋电感关于十字交叉结构对称设置，径向螺旋电感和十字交叉结构为一体连接结构，两个径向螺旋电感结构相同。

10、述径向螺旋电感与内导体的内壁的连接端为一体连接形式。

11、十字交叉结构为一体式结构。

12、轴向螺旋电感外侧各设置一个匹配阻抗。

13、与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果如下：

14、本实用新型的同轴椭圆函数低通滤波器整体结构为圆柱状，外导体和内导体形成空心电容，将轴向螺旋电感和径向螺旋电感置于内导体内部，空心电容的轴向上分别是轴向螺旋电感、十字交叉连接部分及轴向螺旋电感，十字交叉部分的另外两端连接两个径向螺旋电感，轴向螺旋电感与径向螺旋电感的连接呈十字交叉状，该结构不仅具有较强的稳定性，而且有利于缩短整个滤波器的纵向空间长度，极大的实现了滤波器的小型化。另外，本申请的新型同轴椭圆函数低通滤波器还具备低带内插损、高近端带外抑制等特点。

15、进一步的，本申请的新型同轴椭圆函数低通滤波器整体结构简单，对成性好，而且轴向螺旋电感、径向螺旋电感、十字交叉结构和内导体均为一体化连接，进一步保证内部结构的稳定性。

16、本申请的新型同轴椭圆函数低通滤波器的设计方法设计步骤清晰明了，可操作性强。

17、进一步的，本申请的新型同轴椭圆函数低通滤波器的设计方法设计步骤含有具体的螺旋电感和同轴电容的尺寸参数计算公式，输入不同的参数，利用该公式可得出不同的螺旋电感和同轴电容的尺寸参数。而不同的螺旋电感高度、截面半径等参数都对滤波器的性能有不同影响，因此实际应用时，实际的滤波器的体积、性能都可以根据需要定制。

技术特征：

1.一种同轴椭圆函数低通滤波器，其特征在于，包括外导体(1)、内导体(3)、轴向螺旋电感(4)、径向螺旋电感(6)、十字交叉结构(8)；

2.如权利要求1所述的一种同轴椭圆函数低通滤波器，其特征在于，所述外导体(1)和内导体(3)同轴设置，外导体(1)和内导体(3)之间为绝缘介质(2)。

3.如权利要求1或2所述的一种同轴椭圆函数低通滤波器，其特征在于，所述外导体(1)和内导体(3)均为筒状结构。

4.如权利要求1所述的一种同轴椭圆函数低通滤波器，其特征在于，所述轴向螺旋电感(4)关于十字交叉结构(8)对称设置，轴向螺旋电感(4)和十字交叉结构(8)为一体连接结构，两个轴向螺旋电感(4)结构相同。

5.如权利要求1所述的一种同轴椭圆函数低通滤波器，其特征在于，所述径向螺旋电感(6)关于十字交叉结构(8)对称设置，径向螺旋电感(6)和十字交叉结构(8)为一体连接结构，两个径向螺旋电感(6)结构相同。

6.如权利要求1所述的一种同轴椭圆函数低通滤波器，其特征在于，所述径向螺旋电感(6)与内导体(3)的内壁的连接端为一体连接形式。

7.如权利要求1所述的一种同轴椭圆函数低通滤波器，其特征在于，所述十字交叉结构(8)为一体式结构。

8.如权利要求1所述的一种同轴椭圆函数低通滤波器，其特征在于，所述轴向螺旋电感(4)外侧各设置一个匹配阻抗(9)。

技术总结
一种同轴椭圆函数低通滤波器，包括外导体、内导体、轴向螺旋电感、径向螺旋电感、十字交叉结构；内导体位于外导体内部，轴向螺旋电感、径向螺旋电感和十字交叉结构位于内导体内部；十字交叉结构沿内导体的轴向方向的两端各设置一个轴向螺旋电感，十字交叉结构的另外两端各设置一个径向螺旋电感。该结构不仅具有较强的稳定性，而且有利于缩短整个滤波器的纵向空间长度，极大的实现了滤波器的小型化。另外，本申请的新型同轴椭圆函数低通滤波器还具备低带内插损、高近端带外抑制等特点。

技术研发人员：曾卫东,曹晗,谢彦召,田爽,杨新民,王春利
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：20230228
技术公布日：2024/1/13