基于l型探針饋電的單腔三模腔體濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種腔體濾波器，尤其是一種基于L型探針饋電的單腔三模腔體濾波器，屬于無線通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微波濾波器是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中發(fā)射端和接收端必不可少的器件，它對信號起分離作用，讓有用的信號盡可能無衰減的通過，對無用的信號盡可能大的衰減抑制其通過。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，信號間的頻帶越來越窄，這就對濾波器的規(guī)格和可靠性提出了更高的要求。腔體濾波器具有高Q值、功率容量大、易于實現(xiàn)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點而具有很高的應(yīng)用價值。腔體濾波器通過在各腔諧振器之間開孔或加探針，實現(xiàn)電感或電容耦合，通過改變孔的位置、大小或者探針的粗細長短等來控制耦合電感或耦合電容的強弱以實現(xiàn)各種濾波器;而且很容易實現(xiàn)諧振器之間的交叉耦合，通過控制交叉耦合的數(shù)量和強弱得以實現(xiàn)傳輸零點的位置和數(shù)目。由于以上特點，研究腔體濾波器多模結(jié)構(gòu)、腔體濾波器的小型化得到學者們的廣泛關(guān)注。
[0003]據(jù)調(diào)查與了解，已經(jīng)公開的現(xiàn)有技術(shù)如下:
[0004]I)諧振器的分離簡并模一般有四種方法:1.1)如圖1a和Ib所示，通過耦合螺釘來實現(xiàn)簡并模耦合時，為了避免相互作用，其位置應(yīng)位于兩個諧振(要耦合)的電場強度最大值附近，且其余簡并模電場為零的區(qū)域，通常耦合螺釘與兩個極化的電場成45°，但這種耦合方式可調(diào)諧范圍比較??；1.2)如圖2a和2b所示，在諧振器45°角上方伸進耦合螺釘，同樣可以分離簡并模；1.3)如圖3a和3b所示，剖出個矩形切角，但這種耦合方式不易加工；1.4)如圖4a和4b所示，在諧振器中心開槽，同樣這種耦合方式不易加工。
[0005]2)1951年林為干院士基于波導腔體內(nèi)模式的諧振頻率基本公式提出圓柱形諧振腔中存在著多個簡并模式，并設(shè)計了顯著減小波導濾波器體積的一腔五模濾波器，為一腔多模濾波器的研究奠定基礎(chǔ)。
[0006]3)1998年 10月，G.Lastoria等人在IEEE MICROWAVE AND GUIDED WAVE LETTERS發(fā)表題為 “CAD of Triple-Mode Cavities in Rectangular Waveguide” 的文章中。作者提出了一種采用金屬腔體切角的三模結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖5a所示，通過控制切角的大小將若干個諧振模式平移到我們所需的通帶內(nèi)，它的仿真結(jié)果如圖5b所示;這種耦合方式的結(jié)構(gòu)不易加工。
[0007]4) 2004年I 月，L.H.Chua等人發(fā)表題為 “Analysis of dielectric loadedcubical cavity for triplemode filter design”文章中，提出利用同軸線作為饋電，如圖6a所示，采用調(diào)諧螺釘?shù)慕橘|(zhì)腔體濾波器結(jié)構(gòu)，仿真結(jié)果如圖6b所示;這種采用耦合螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)可調(diào)諧的范圍比較少，存在一定的不足。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種具有結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、性能好的優(yōu)點，能夠滿足通信系統(tǒng)要求的基于L型探針饋電的單腔三模腔體濾波器。
[0009]本實用新型的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達到:
[0010]基于L型探針饋電的單腔三模腔體濾波器，包括矩形腔體、第一端口以及第二端口，所述第一端口和第二端口設(shè)置在矩形腔體上，并貫穿矩形腔體的外壁和內(nèi)壁;所述第一端口處設(shè)有第一導體組件，所述第二端口處設(shè)有第二導體組件;所述第一導體組件包括第一豎向?qū)w和第一橫向?qū)w，所述第一豎向?qū)w的一端與第一橫向?qū)w的一端相連，形成第一 L型探針;所述第二導體組件包括第二豎向?qū)w和第二橫向?qū)w，所述第二豎向?qū)w的一端與第二橫向?qū)w的一端相連，形成第二 L型探針。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述第一豎向?qū)w為第一同軸內(nèi)導體，其另一端從第一端口伸出矩形腔體外，并焊接有第一同軸外導體，所述第一同軸外導體固定在第一端口處的矩形腔體外壁上;所述第二豎向?qū)w為第二同軸內(nèi)導體，其另一端從第二端口伸出矩形腔體夕卜，并焊接有第二同軸外導體，所述第二同軸外導體固定在第二端口處的矩形腔體外壁上。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述第一端口設(shè)置在矩形腔體的頂部，所述第二端口設(shè)置在矩形腔體的底部。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述第一橫向?qū)w在矩形腔體內(nèi)向右側(cè)傾斜，所述第二橫向?qū)w在矩形腔體內(nèi)向左側(cè)傾斜。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，所述第一橫向?qū)w和第二橫向?qū)w在矩形腔體頂部或底部上的投影相互對稱。
[0015]作為一種優(yōu)選方案，所述第一橫向?qū)w在矩形腔體內(nèi)向右側(cè)傾斜的角度為30?60度，所述第二橫向?qū)w在矩形腔體內(nèi)向左側(cè)傾斜的角度為30?60度。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，所述第一橫向?qū)w和第二橫向?qū)w的另一端懸空。
[0017]作為一種優(yōu)選方案，所述第一同軸內(nèi)導體和第二同軸內(nèi)導體均采用耦合桿，所述第一同軸外導體和第二同軸外導體均采用SMA接頭，所述SMA接頭的末端與耦合桿焊接。
[0018]作為一種優(yōu)選方案，所述SMA接頭上設(shè)有四個通孔，所述矩形腔體在第一端口和第二端口附近的位置分別開有四個與SMA接頭的通孔相對應(yīng)的螺紋孔，所述SMA接頭通過四根螺釘穿過四個通孔后與四個螺紋孔配合固定在矩形腔體外壁上。
[0019]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:
[0020]1、本實用新型的濾波器在一個矩形腔體上設(shè)置有兩個端口，在每個端口處設(shè)置一個豎向?qū)w和一個橫向?qū)w，豎向?qū)w和橫向?qū)w形成L型探針結(jié)構(gòu)，利用豎向?qū)w的一端焊接同軸外導體進行饋電，具有高選擇性、高Q值、設(shè)計和加工簡單的特點，能夠滿足小型化通信的要求。
[0021 ] 2、本實用新型的濾波器在2.47?2.58GHz的頻率范圍內(nèi)有三個明顯的諧振點，可見是單腔三模諧振器的濾波器，克服了現(xiàn)有濾波器采用單腔單模諧振器所存在的零點產(chǎn)生困難問題。
[0022]3、本實用新型的濾波器不用加工任何切角或者開槽，加工容易，解決了腔體濾波器帶寬窄加工復雜的問題，且結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用范圍廣。
【附圖說明】
[0023]圖1a為采用現(xiàn)有技術(shù)第一種分離簡并模方法的諧振器(諧振器為矩形體)結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖1b為采用現(xiàn)有技術(shù)第一種分離簡并模方法的諧振器(諧振器為圓柱體)結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖2a為采用現(xiàn)有技術(shù)第二種分離簡并模方法的諧振器立體圖。
[0026]圖2b為采用現(xiàn)有技術(shù)第二種分離簡并模方法的諧振器俯視圖。
[0027]圖3a為采用現(xiàn)有技術(shù)第三種分離簡并模方法的諧振器立體圖。
[0028]圖3b為采用現(xiàn)有技術(shù)第三種分離簡并模方法的諧振器俯視圖。
[0029]圖4a為采用現(xiàn)有技術(shù)第四種分離簡并模方法的諧振器立體圖。
[0030]圖4b為采用現(xiàn)有技術(shù)第四種分離簡并模方法的諧振器俯視圖。
[0031 ]圖5a為現(xiàn)有技術(shù)中采用金屬腔體切角的三模濾波器結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖5b為現(xiàn)有技術(shù)中采用金屬腔體切角的三模濾波器仿真結(jié)果圖。
[0033]圖6a為現(xiàn)有技術(shù)中采用調(diào)諧螺釘?shù)慕橘|(zhì)腔體濾波器結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖6b為現(xiàn)有技術(shù)中采用調(diào)諧螺釘?shù)慕橘|(zhì)腔體濾波器仿真結(jié)果圖。
[0035]圖7為本實用新型實施例1的濾波器立體圖。
[0036]圖8為本實用新型實施例1的濾波器正視圖。
[0037]圖9為本實用新型實施例1的濾波器左側(cè)視圖。
[0038]圖10為本實用新型實施例1的濾波器俯視圖。
[0039]圖11為本實用新型實施例1的濾波器頻率響應(yīng)的電磁仿真曲線圖。
[0040]圖12為加工本實用新型實施例1的濾波器時的封閉式前側(cè)板示意圖。
[0041]圖13為加工本實用新型實施例1的濾波器時后腔體的示意圖。
[0042]其中，1-矩形腔體，2-第一豎向?qū)w，3-第一橫向?qū)w，4-第二豎向?qū)w，5-第二橫向?qū)w，6-第