專利名稱：一種毫米波濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種毫米波濾波器涉及領(lǐng)域本實用新型涉及毫米波混合集成電路領(lǐng)域，特別涉及一種毫米波濾波器。
背景技術(shù)：
毫米波濾波器在毫米波通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、制導(dǎo)、電子對抗、測試儀表等 系統(tǒng)中都有著廣泛的應(yīng)用，其性能的優(yōu)劣往往會直接影響整個毫米波系統(tǒng)的質(zhì)量。平面結(jié) 構(gòu)的毫米波濾波器的諧振電路由微帶線和共面波導(dǎo)等平面?zhèn)鬏斁€構(gòu)成，容易與有源器件集 成，但這類濾波器有矩形系數(shù)低和帶內(nèi)插損大的缺點。近幾年發(fā)展起來的介質(zhì)濾波器具有 矩形系數(shù)好的優(yōu)點，但這類濾波器帶寬窄，帶內(nèi)插損大。提供一種具有矩形系數(shù)高和帶內(nèi)插損小的毫米波濾波器是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的 技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種毫米波濾波器，以達(dá)到提高濾波器 矩形系數(shù)和減少帶內(nèi)插損的目的。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是，一種毫米波濾波器，其特征在 于所述的濾波器為金屬膜片連接的膜片設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)中央的電壁面處，通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo) 轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤，濾波器的輸入端和輸出端法蘭盤通過計算得出尺寸，這樣做方便與外 部電路連接，同時改善了駐波，實現(xiàn)良好的濾波功能。所述的毫米波濾波器具有矩形系數(shù)好 和帶內(nèi)插損小的優(yōu)點。所述的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)為以電壁面為對稱軸的兩個分開獨立結(jié)構(gòu)。所述的金屬膜片關(guān)于波導(dǎo)電壁面和磁壁面對稱，金屬膜片邊緣打了定位孔和螺 孔，金屬膜片之間的空隙形成空氣腔，從而通過空氣腔確定膜片結(jié)構(gòu)，與波導(dǎo)形成若干諧振 腔來實現(xiàn)濾波功能。所述的濾波器波導(dǎo)壁上設(shè)有六個螺孔，兩端為波導(dǎo)口，從而實現(xiàn)毫米波的濾波作用。所述的膜片為螺絲插入定位孔在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)上定位，螺絲的軸線與膜片在同一平 面，從而保證膜片在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)上的平整。所述的膜片為無氧銅，鍍銀材料，從而保證濾波器尺寸的固定和減少帶內(nèi)插損。所述的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)的材料為硬鋁。一種毫米波濾波器，由于采用上述結(jié)構(gòu)，該濾波器具有以下優(yōu)點1、本濾波器在通 帶范圍內(nèi)，插入損耗在0. 5 0. SdB之間，最大值僅為0. SdB ；2、濾波器的矩形系數(shù)好，帶外 抑制度在偏離通帶IGHz處大于45dB。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；[0015]

圖1為本實用新型一種毫米波濾波器沿平行于波導(dǎo)電壁面的中心縱向?qū)ΨQ面的 剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型一種毫米波濾波器的膜片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型一種毫米波濾波器的輸出端法蘭盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型一種毫米波濾波器膜片兩端的法蘭盤的結(jié)構(gòu)示意圖；在圖1-4中，1、金屬膜片；2、螺孔；3、空氣腔；4、膜片；5、定位孔；6、波導(dǎo)口 ；7、標(biāo) 準(zhǔn)波導(dǎo)；8、標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤。
具體實施方式
如圖1-4所示，一種毫米波濾波器，其特征在于所述的濾波器為膜片4設(shè)置在標(biāo) 準(zhǔn)波導(dǎo)7中央的電壁面處，通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤8，濾波器的輸入端和輸出端 法蘭盤通過計算得出尺寸，這樣做方便與外部電路連接，同時改善了駐波，實現(xiàn)良好的濾波 功能。所述的毫米波濾波器具有矩形系數(shù)好和帶內(nèi)插損小的優(yōu)點。所述的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7為以電壁面為對稱軸的兩個分開獨立結(jié)構(gòu)。所述的金屬膜片1關(guān)于波導(dǎo)電壁面和磁壁面對稱，金屬膜片1邊緣打了定位孔5 和螺孔2，金屬膜片1之間的空隙形成空氣腔3，從而通過空氣腔確定膜片結(jié)構(gòu)，與波導(dǎo)形成 若干諧振腔來實現(xiàn)濾波功能。所述的濾波器波導(dǎo)壁上設(shè)有六個螺孔2，兩端為波導(dǎo)口 6，從而實現(xiàn)毫米波的濾波 作用。所述的膜片4為螺絲2插入定位孔5在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7上定位，螺絲的軸線與膜片4 在同一平面，從而保證膜片在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)上的平整。所述的膜片4為無氧銅，鍍銀材料，從而保證濾波器尺寸的固定和減少帶內(nèi)插損。所述的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7的材料為硬鋁。波導(dǎo)型濾波器是毫米波濾波器的一個重要分支。近年來，隨著毫米波技術(shù)的迅猛 發(fā)展，對工作在毫米波頻段的波導(dǎo)型濾波器提出了越來越高的要求。E面金屬膜片波導(dǎo)濾波 器是Ka波段廣泛使用的濾波器形式，它結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和安裝，并能獲得優(yōu)良的濾波 特性，常用來實現(xiàn)毫米波帶通濾波器。采用模式匹配法定出濾波器的初始尺寸，采用復(fù)功率守恒技術(shù)修正膜片端面電壁 條件的影響，通過u-WAVE、CST和HFSS等軟件仿真優(yōu)化確定濾波器尺寸，針對工藝上的加工 誤差進(jìn)行尺寸調(diào)整，最終確定出濾波器的加工尺寸。濾波器由夾在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7中央的膜片 4、濾波器兩端的法蘭盤9以及輸入和輸出端的標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤8組成。標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7中間的一段 構(gòu)成濾波器，靠近輸入口和輸出口的兩段標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7起轉(zhuǎn)換作用，用于濾波器兩端的法蘭 盤9和輸入和輸出端的標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤8的轉(zhuǎn)接。膜片4的厚度和開孔尺寸對濾波器性能影響 很大，加工時要嚴(yán)格控制其加工精度。標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7中夾持膜片部分的那一段加工時分為對 稱的兩半，組裝時由三個螺絲固定，保證膜片4平整。一個高性能的Ka波段E面金屬膜片 波導(dǎo)濾波器，通帶內(nèi)插入損耗為0. 5 0. 8dB，帶外抑制高達(dá)45dB。Ka波段毫米波濾波器由膜片4、標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7和標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤8等組成，其中對濾波器 性能影響最大的膜片4由金屬膜片中構(gòu)成諧振器的部分、定位孔5、空氣腔3、螺孔2等四個 部分組成。金屬膜片4材料為無氧銅，標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7的材料為硬鋁，標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤8的材料為無氧銅。加工過程中要嚴(yán)格控制金屬膜片4的加工精度，保證金屬膜片中構(gòu)成諧振器的部分的厚度誤差控制在預(yù)定范圍內(nèi)，另外空氣腔3的加工精度也是需要得到保證的；加工好的 膜片4和標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7鍍銀，這樣可以減少濾波器的插入損耗；將膜片4放在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7中央 的電壁面處，將定位螺絲插入定位孔5，定位螺絲的安放必須保證膜片4平整，對準(zhǔn)后擰緊 螺絲；螺孔2比定位孔5直徑大，分別起緊固作用和安裝定位作用；最后，在濾波器的兩端 連接有用于標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤8和濾波器兩端的法蘭盤9過渡用的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)7。 上面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng) 改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種毫米波濾波器，其特征在于所述的濾波器為金屬膜片(1)連接的膜片(4)設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)(7)中央的電壁面處，通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)(7)轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波濾波器，其特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)(7)為以 電壁面為對稱軸的兩個分開獨立結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波濾波器，其特征在于所述的金屬膜片(1)關(guān)于 波導(dǎo)電壁面和磁壁面對稱，金屬膜片⑴邊緣打了定位孔(5)和螺孔(2)，金屬膜片⑴之 間的空隙形成空氣腔(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波濾波器，其特征在于所述的濾波器波導(dǎo)壁上設(shè) 有六個螺孔(2)，兩端為波導(dǎo)口(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波濾波器，其特征在于所述的膜片(4)為螺絲(2) 插入定位孔(5)在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)(7)上定位，螺絲的軸線與膜片(4)在同一平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波濾波器，其特征在于所述的膜片(4)為無氧銅， 鍍銀材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波濾波器，其特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)(7)的材 料為硬鋁。
專利摘要本實用新型公開了一種毫米波濾波器，其特征在于所述的濾波器為膜片設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)中央的電壁面處，通過標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤，由于采用上述結(jié)構(gòu)，該濾波器具有以下優(yōu)點1、本濾波器在通帶范圍內(nèi)，插入損耗在0.5~0.8dB之間，最大值僅為0.8dB；2、濾波器的矩形系數(shù)好，帶外抑制度在偏離通帶1GHz處大于45dB。
文檔編號H01P1/20GK201556686SQ200920187678
公開日2010年8月18日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者劉勁松, 吳華夏, 張驍勇, 王 華, 竇增昌 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所