專利名稱：一種高抑制度小輸入駐波諧波抑制濾波器的設計和實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高抑制度小輸入駐波諧波抑制濾波器的設計和實現(xiàn)方法，特別是一種微波大功率諧波濾波器對高次諧波進行有效抑制的技術方法，本發(fā)明可實現(xiàn)對雷達等設備的發(fā)射機產(chǎn)生的四次諧波的抑制達到64dB以上，并可實現(xiàn)發(fā)射主頻信號的小駐波輸入和饋線系統(tǒng)損耗無明顯增大。
背景技術：
諧波抑制濾波器作為分離有用和無用信號的重要部件，其性能的優(yōu)劣直接影響相關設備的工作運行質(zhì)量?，F(xiàn)在，諧波抑制濾波器已被廣泛應用于微波、毫米波通信、微波導航、制導、遙測遙控、衛(wèi)星通信以及軍事電子對抗等多種領域。并對諧波抑制濾波器的要求也越來越高，高阻帶抑制、低通帶損耗、寬頻帶、高功率等成為主要技術指標要求。諧波濾波器一般以在波導寬邊開兩排孔，窄邊開一排孔為主，以解決對雷達二、三、四次諧波的吸收。該結構的濾波器對二、三、四次諧波的吸收效率通常遞減IOdB左右，要實現(xiàn)對四次諧波的有效吸收(60dB以上)，必須相應增加濾波器的長度和體積，增大器件的插入損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對諧波抑制濾波器高阻帶抑制、小輸入駐波的要求，采用在波導寬邊開四排、窄邊開兩排的吸收孔同時在波導寬邊按一定規(guī)律擺放聚四氟乙烯塊對四次諧波進行高次模式的激發(fā)，使其更好地進入副波導被末端的吸收負載所吸收。以達到最佳吸收效果。對諧波抑制濾波器的首尾吸收孔采用寬邊尺寸漸變的形式以減小諧波濾波器的輸入駐波。本發(fā)明為解決高阻帶抑制、小輸入駐波的技術問題所采用的技術解決方案分為兩個部分1、為了實現(xiàn)高阻帶抑制，在主波導寬邊開4排、窄邊開2排、120列矩形孔尺寸為16*6共1440個小孔作為吸收諧波的副波導的輸入口，并加工一定數(shù)量聚四氟乙烯材質(zhì)的圓形介質(zhì)塊(反面有一定高度的凸臺)，按照一定的規(guī)律膠黏于主波導的一側(cè)寬邊上(凸臺嵌于副波導內(nèi))用于提高高阻帶抑制性能(附圖2)，同時高阻帶抑制性能還須有高效能的諧波吸收負載與之匹配，采用常規(guī)負載一般要35mm以上，本發(fā)明采用兩片負載疊加的結構形式大大的減短了負載長度，只需20mm左右就能達到預期目的(附圖3)。降低了加工難度、成本，相應的減小了諧波抑制濾波器的體積。2、為了實現(xiàn)小輸入駐波，采用吸收孔寬邊漸變的形式減小諧波濾波器的輸入駐波(附圖幻。為實現(xiàn)高阻帶衰減需有足夠的微波傳輸長度，相應的增加了加工和調(diào)試難度及成本，本發(fā)明采用了介質(zhì)塊調(diào)配技術，即吸收孔首尾漸變的形式，可實現(xiàn)諧波抑制濾波器的小輸入駐波時高阻帶衰減性能。本發(fā)明可以減小加工難度和成本，并減少生產(chǎn)后期調(diào)試中需同時兼顧高阻帶衰減、小輸入駐波、小主頻損耗等多種要求帶來的諧波抑制濾波器調(diào)試工作程序復雜度和工作量，通過以上技術可實現(xiàn)諧波抑制濾波器的阻帶衰減64dB以上，主頻輸入駐波小于1. 15，主頻損耗0. IdB0


圖1為高抑制度小駐波諧波抑制濾波器外形結構圖；圖2為濾波器仿真結構圖；圖3為濾波器內(nèi)部介質(zhì)塊擺放以及吸收孔開孔形式示意圖；圖4為副波導末端負載外形示意圖。
具體實施例方式1、采用在波導寬邊開四排、窄邊開兩排的吸收孔的結構形式。2、針對諧波抑制濾波器高抑制度的要求，加工聚四氟乙烯介質(zhì)塊規(guī)格為Φ30*5πιπι圓盤，反面加工有與吸收孔尺寸相對應的矩形凸臺，同時按照所標Q擬81-2002聚四氟乙烯表面活化工藝規(guī)范對聚四氟乙烯進行表面活化處理以增加長期震動環(huán)境下膠結強度，提高器件可靠性。再將凸臺處放置于吸收孔內(nèi)，并用704膠結，一般放置于波導一側(cè)寬邊的中間兩排孔內(nèi)以諧波抑制濾波器長度方向上的中心位置為基點，左右相鄰各擺放10個左右即能比較容易的獲得高阻帶衰減性能(附圖3)。同時對副波導末端匹配負載進行了以下處理根據(jù)吸收孔口徑尺寸，使用鐵氧體材料壓模成大小適當(保留打磨余量)的楔形微波吸收片，同樣方法制作一個尺寸略小于主負載的疊加負載，經(jīng)多次打磨、測試(駐波小于1.05)，將二者用環(huán)氧樹脂黏牢置于120°烘箱內(nèi)烘干，保溫3小時再整體放置于副波導末端用704膠黏，以達到減短負波導長度的目的(附圖4)。3、針對小輸入駐波的要求，將過渡吸收孔的尺寸設計為7*6、8*6、9*6、10*6. . . 16*6、16*6. . . 16*6、16*6. . . 10*6、9*16、8*16、7*16 (mm*mm)，孔中心間距為 7mm，首
尾漸變的方式開孔共12排120列，內(nèi)孔邊緣倒0. 5mm角(附圖3)。加工后無需作任何調(diào)試就可以實現(xiàn)小輸入駐波還保證了高功率工作時的可靠性。
權利要求
1. 一種高抑制度諧波抑制濾波器的設計方法，其特征在于A、為了實現(xiàn)高抑制度，使用介質(zhì)塊調(diào)試技術，選取尺寸適當?shù)木鬯姆蚁┱{(diào)配介質(zhì)，按照相鄰、交錯的擺放規(guī)律，兩片匹配負載疊加的結構形式。B、為了減小輸入駐波采取諧波吸收孔寬邊尺寸漸變的結構形式。
全文摘要
本發(fā)明為一種高抑制度小輸入駐波諧波抑制濾波器的設計和實現(xiàn)方法，特別是關于一種用于抑制多次諧波的微波高抑制度小輸入駐波諧波抑制濾波器的設計和實現(xiàn)方法。本發(fā)明采取在波導寬邊開四排、窄邊開兩排吸收孔的同時在波導寬邊采用聚四氟乙烯塊按一定規(guī)律擺放對四次諧波進行高次模式的激發(fā)，使其更好地進入副波導被末端的吸收負載吸收。以達到最佳吸收效果。對諧波抑制濾波器的首尾吸收孔采用寬邊尺寸漸變的結構形式以減小諧波濾波器的輸入駐波。
文檔編號H01P1/212GK102569979SQ201110383249
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權日2011年11月25日
發(fā)明者寧永鈾, 戴煒, 湯袁亮 申請人:中國船舶重工集團公司第七二四研究所