專利名稱：圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波波導(dǎo)元件，尤其是一種可以同時(shí)濾掉圓形過模波導(dǎo)中的多種
高次模的緊湊型濾模器。
背景技術(shù)：
不同與在單模波導(dǎo)中只有一個(gè)傳輸模式，其它高次模都是衰減模式(或稱凋落模 式)的情況，在過模波導(dǎo)中，通常有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的傳輸模式，在同樣的工作頻段，過 模波導(dǎo)的尺寸要大于單模波導(dǎo)。通常情況下一般使用單模波導(dǎo)，但是在許多場合，特別是在 亞毫米波或太赫茲頻段，為了減少波導(dǎo)的傳輸損耗，或者受加工工藝的限制，需要使用過模 波導(dǎo)。在圓形過模波導(dǎo)中，圓形波導(dǎo)的工作波長不僅小于主模TEn的截止波長，而且還小于 一些高次模，例如TMQ1、TE21、TMn模或其它高次模的截止波長，因此在圓形過模波導(dǎo)中，不僅 主?？梢詡鬏敚恍└叽文Ｈ鏣MQ1、 TE21、 TMn或其它高次模也可以傳輸，這些傳輸?shù)母叽文?會影響主模的傳輸，造成主模傳輸性能的下降，因此需要在盡量不影響主模傳輸?shù)臈l件下， 抑制或?yàn)V掉這些高次模。在圓形過模波導(dǎo)中濾除高次模非常困難，通常的方法是在波導(dǎo)壁 上開槽或者開縫，但是開槽或者開縫通常只能濾除一種高次模。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提出一種圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模 器，該濾模器可以有效的濾除圓形過模波導(dǎo)中的多個(gè)高次模，同時(shí)對圓形波導(dǎo)主模的傳輸 影響很小。 技術(shù)方案本發(fā)明的圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器包括圓形過模波 導(dǎo)和模片；其中高次模濾模器包括圓形過模波導(dǎo)和兩個(gè)或兩個(gè)以上的模片；其中模片位 于圓形過模波導(dǎo)的內(nèi)部，圓形過模波導(dǎo)里有兩個(gè)或兩個(gè)以上形狀和尺寸都相同的模片，模 片為薄的導(dǎo)體片，其形狀為圓環(huán)形，模片與圓形過模波導(dǎo)的橫截面平行，模片的圓環(huán)外徑等 于在圓形過模波導(dǎo)內(nèi)腔的內(nèi)徑，在圓形過模波導(dǎo)內(nèi)的兩個(gè)相鄰模片之間的空間就構(gòu)成了一 個(gè)諧振單元。 圓形過模波導(dǎo)的橫截面尺寸大于同樣工作頻率情況下的圓形單模波導(dǎo)的橫截面 尺寸，使得在圓形過模波導(dǎo)中不僅主模滿足傳輸條件，而且有一個(gè)或者多個(gè)高次模也滿足 傳輸條件而不能被截止。 在工作頻率上，圓形過模波導(dǎo)的主模在諧振單元諧振，而圓形過模波導(dǎo)的高次模 在諧振單元不諧振。相鄰兩個(gè)模片之間的距離處于從小于主模的波導(dǎo)波長到主模波導(dǎo)波長 兩到三倍之間的范圍。所有模片的形狀和尺寸都相同。 只要在工作頻率上，圓形過模波導(dǎo)的尺寸、模片的圓環(huán)的內(nèi)徑、模片的厚度、以及 兩個(gè)相鄰模片之間的距離滿足主模的諧振條件，則使得在工作頻率上，圓形過模波導(dǎo)的主 模在諧振單元中諧振，而圓形過模波導(dǎo)中的高次模在諧振單元失諧，這樣主模的信號由于 諧振就可以以較低的損耗通過該諧振單元，而高次模則由于失諧而通過諧振單元的傳輸損耗較大，由此達(dá)到了在圓形過模波導(dǎo)里主模通過、高次模抑制的濾模器的效果。多個(gè)模片即多個(gè)諧振單元可以加強(qiáng)高次模的抑制效果，而且由于相鄰模片同屬一個(gè)諧振單元，因此兩個(gè)相鄰模片之間的距離較短，其范圍在小于主模的波導(dǎo)波長到主模波導(dǎo)波長兩到三倍之間，因而整個(gè)濾模器的長度較短。 有益效果本發(fā)明的有益效果是，在圓形過模波導(dǎo)里多個(gè)高次模的傳輸受到抑制，而主模的傳輸損耗較小，計(jì)算表明，在同樣的頻率，多個(gè)高次模的傳輸損耗均大于30dB，而主模的傳輸損耗不到ldB ;其次，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，而且結(jié)構(gòu)的總長度也較小。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中有圓形過模波導(dǎo)1、模片2、圓形過模波導(dǎo)內(nèi)腔3，諧振單元4。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器包括圓形過模波導(dǎo)和模片；其中圓形過模波導(dǎo)里有兩個(gè)或兩個(gè)以上形狀和尺寸都相同的模片；模片位于圓形過模波導(dǎo)的內(nèi)部，模片為薄的導(dǎo)體片，其形狀為圓環(huán)形；模片與圓形過模波導(dǎo)的橫截面平行；模片的圓環(huán)外徑等于在圓形過模波導(dǎo)內(nèi)腔的內(nèi)徑；兩個(gè)相鄰模片以及圓形過模波導(dǎo)在兩個(gè)相鄰模片之間的空間就構(gòu)成了一個(gè)諧振單元。只要在工作頻率上，圓形過模波導(dǎo)的尺寸、模片的圓環(huán)的內(nèi)徑、模片的厚度、以及兩個(gè)相鄰模片之間的距離滿足主模的諧振條件，則使得在工作頻率上，圓形過模波導(dǎo)的主模在諧振單元中諧振，而圓形過模波導(dǎo)中的高次模在諧振單元失諧，這樣主模的信號由于諧振就可以以較低的損耗通過該諧振單元，而高次模則由于失諧而通過諧振單元的傳輸損耗較大，由此達(dá)到了在圓形過模波導(dǎo)里主模通過、高次模抑制的濾模器的效果。多個(gè)模片即多個(gè)諧振單元可以加強(qiáng)高次模的抑制效果，而且由于相鄰模片同屬一個(gè)諧振單元，整個(gè)濾模器的長度較短。 在結(jié)構(gòu)上，圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器由圓形過模波導(dǎo)1和模片2組成；圓形過模波導(dǎo)1里有兩個(gè)或兩個(gè)以上形狀和尺寸都相同的模片2 ;其中模片2位于圓形過模波導(dǎo)1的內(nèi)部，模片2為薄的導(dǎo)體片，其形狀為圓環(huán)形，模片2與圓形過模波導(dǎo)1的橫截面平行；模片2的圓環(huán)外徑等于在圓形過模波導(dǎo)內(nèi)腔3的內(nèi)徑；兩個(gè)相鄰模片2以及圓形過模波導(dǎo)1在兩個(gè)相鄰模片2之間的空間就構(gòu)成了一個(gè)諧振單元4 ;也可以有兩個(gè)以上形狀和尺寸都相同的模片2，這樣就有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的諧振單元4 ;與圓形波導(dǎo)模片濾波器不同，諧振單元4中兩個(gè)相鄰模片2之間的距離不一定等于圓形過模波導(dǎo)主模的四分之一波導(dǎo)波長或者二分之一波導(dǎo)波長，圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器中兩個(gè)相鄰模片2之間的距離通常處于從小于主模的波導(dǎo)波長到主模波導(dǎo)波長兩到三倍之間的范圍。 在制造上，圓形過模波導(dǎo)1和模片2的材料可以是銅或鋁等良導(dǎo)體，也可以是在這些材料上鍍金或者銀；圓形過模波導(dǎo)1可以分成幾段制作，然后把制作好的模片2夾在兩段波導(dǎo)之間。 根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器，其特征在于該高次模濾模器包括圓形過模波導(dǎo)(1)和兩個(gè)或兩個(gè)以上的模片(2)；其中模片(2)位于圓形過模波導(dǎo)(1)的內(nèi)部，圓形過模波導(dǎo)(1)里有兩個(gè)或兩個(gè)以上形狀和尺寸都相同的模片(2)，模片(2)為薄的導(dǎo)體片，其形狀為圓環(huán)形，模片(2)與圓形過模波導(dǎo)(1)的橫截面平行，模片(2)的圓環(huán)外徑等于在圓形過模波導(dǎo)內(nèi)腔(3)的內(nèi)徑，在圓形過模波導(dǎo)(1)內(nèi)的兩個(gè)相鄰模片(2)之間的空間就構(gòu)成了一個(gè)諧振單元(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器，其特征在于圓 形過模波導(dǎo)(1)的橫截面尺寸大于同樣工作頻率情況下的圓形單模波導(dǎo)的橫截面尺寸，使 得在圓形過模波導(dǎo)中不僅主模滿足傳輸條件，而且有一個(gè)或者多個(gè)高次模也滿足傳輸條件 而不能被截止。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器，其特征在于在 工作頻率上，圓形過模波導(dǎo)(1)的主模在諧振單元(4)諧振，而圓形過模波導(dǎo)(1)的高次模 在諧振單元(4)不諧振。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器，其特征在于相 鄰兩個(gè)模片(2)之間的距離處于從小于主模的波導(dǎo)波長到主模波導(dǎo)波長兩到三倍之間的 范圍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器，其特征在于所 有模片(2)的形狀和尺寸都相同。
全文摘要
圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器涉及一種微波波導(dǎo)元件，可以在同樣的頻率上，在基本不影響主模通過的同時(shí)，濾掉圓形過模波導(dǎo)中的多種高次模。該圓形過模波導(dǎo)緊湊型多級高次模多模濾模器包括圓形過模波導(dǎo)(1)和兩個(gè)或兩個(gè)以上形狀和尺寸都相同的模片(2)，其中模片(2)位于圓形過模波導(dǎo)(1)的內(nèi)部，模片(2)為薄的導(dǎo)體片，其形狀為圓環(huán)形，模片(2)與圓形過模波導(dǎo)(1)的橫截面平行，模片(2)的圓環(huán)外徑等于在圓形過模波導(dǎo)內(nèi)腔(3)的內(nèi)徑；兩個(gè)相鄰模片(2)以及圓形過模波導(dǎo)(1)在兩個(gè)相鄰模片(2)之間的空間就構(gòu)成了一個(gè)諧振單元(4)；兩個(gè)相鄰模片(2)之間的距離處于從小于主模的波導(dǎo)波長到主模波導(dǎo)波長兩到三倍之間的范圍。
文檔編號H01P3/00GK101764273SQ20101010634
公開日2010年6月30日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者孫忠良, 李玉福, 殷曉星, 王磊, 趙洪新 申請人:東南大學(xué)