專利名稱：一種小型化帶阻濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾波器，具體地說，是涉及一種利用同軸傳輸線與諧振腔耦合構(gòu)成的一種頻率和帶寬都可以調(diào)節(jié)的帶阻濾波器，頻率調(diào)諧螺釘和匹配調(diào)諧螺釘都在同一側(cè)。本發(fā)明最大的優(yōu)點(diǎn)在于:諧振腔內(nèi)設(shè)置彎曲形的金屬桿子，桿子上端加金屬板帽子，使得濾波器的尺寸達(dá)到小型化，同時取得相對較高的Q值。
背景技術(shù)：
在一根封閉的微波傳輸線的側(cè)壁上增加一個耦合諧振腔，可以在傳輸線的傳輸曲線上某些頻率產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，從而阻止這些頻率的信號通過該傳輸線。目前最常見到的帶阻濾波器包括一根同軸結(jié)構(gòu)的傳輸線和沿該傳輸線軸線排列的若干諧振腔。這些諧振腔在傳輸線一側(cè)為開敞結(jié)構(gòu)。通過這些開敞結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳輸線與諧振腔之間的耦合。諧振腔中設(shè)有金屬柱，通過諧振腔上方的頻率調(diào)諧螺釘可以改變金屬柱的高度，達(dá)到調(diào)諧濾波器的頻率，此結(jié)構(gòu)中我們設(shè)置了與頻率調(diào)諧螺釘在同一側(cè)的匹配調(diào)諧螺釘，通過匹配調(diào)諧螺釘進(jìn)入傳輸線外導(dǎo)體的深度來改變傳輸線的電長度，達(dá)到更好的匹配。在這種濾波器的設(shè)計(jì)中一般使用的金屬體都是矩形柱或是圓柱形金屬柱，這樣的話往往還不能達(dá)到濾波器更高小型化的要求，在這里我們使用的是彎曲的金屬桿子，桿子的上端加有金屬板，這可以大大的減小濾波器的尺寸和重量，同時取得相對較高的Q值，設(shè)計(jì)出的帶阻濾波器性能好而
且達(dá)到小型化重量輕的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加工簡單、結(jié)構(gòu)更加小型化重量輕的帶阻濾波器。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種小型化帶阻濾波器，包括傳輸線內(nèi)導(dǎo)體、傳輸線外導(dǎo)體、至少2個諧振腔，所述傳輸線內(nèi)導(dǎo)體的形狀為柱狀體，其軸向方向與濾波器底面平行；所述傳輸線外導(dǎo)體通過耦合結(jié)構(gòu)與諧振腔連通；所述諧振腔為柱狀空腔，諧振腔其內(nèi)部有金屬桿和金屬板；所述耦合結(jié)構(gòu)為金屬板與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體間的空氣間隙；所述金屬桿由若干段金屬直棒依次彎折連接構(gòu)成，其橫截面為矩形，金屬桿與諧振腔的底座相連，金屬桿遠(yuǎn)離濾波器諧振腔底座的一端與金屬板相連，連接于諧振腔一端的金屬直棒的軸線垂直于諧振腔底面，連接于金屬板一端的金屬直棒的軸線垂直于諧振腔底面。所述金屬桿只在XY面上進(jìn)行彎曲，與金屬桿上端相連的金屬板為矩形且與諧振腔底座平行，所述Y方向規(guī)定為與濾波器底座垂直且由濾波器底座指向?yàn)V波器蓋板的方向，Z方向?yàn)槠叫杏谟趥鬏斁€內(nèi)導(dǎo)體軸向方向且指向能量傳輸?shù)姆较蚣粗赶蛴曳?，X方向?yàn)榕cYZ面垂直且指向紙面向里的方向。另一種金屬桿同樣只在XY面進(jìn)行彎曲，與諧振腔底座平行的金屬板在XY面上的兩個側(cè)壁向-Y方向向下彎曲延伸。還有一種金屬桿同時在X方向，Y方向，Z方向彎曲，與諧振腔 底座平行的金屬板在XY面上的兩個側(cè)壁向-Y方向向下彎曲。所述諧振腔與傳輸線外導(dǎo)體全部連通，諧振腔的上表面與傳輸線外導(dǎo)體遠(yuǎn)離諧振腔的上表面平行且部分重合。所述蓋板上上設(shè)置有頻率調(diào)諧螺釘，所述調(diào)諧螺釘貫穿蓋板延伸進(jìn)諧振腔內(nèi)部，且頻率調(diào)諧螺釘與金屬板之間存在間隙，且所述頻率調(diào)諧螺釘?shù)妮S線與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體的軸線呈垂直且頻率調(diào)諧螺釘?shù)母┮曂队安慌c傳輸線內(nèi)導(dǎo)體的俯視投影相接觸。濾波器蓋板上設(shè)置有匹配調(diào)諧螺釘，所述匹配調(diào)諧螺釘貫穿蓋板延伸進(jìn)傳輸線外導(dǎo)體內(nèi)部，且匹配調(diào)諧螺釘位于傳輸線內(nèi)導(dǎo)體的正上方，匹配調(diào)諧螺釘與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體之間存在間隙。還包括支撐傳輸線內(nèi)導(dǎo)體的介質(zhì)，介質(zhì)的上下兩端分別與濾波器的蓋板和底座相連。傳輸線外導(dǎo)體兩端連接有一對同軸線接頭來進(jìn)行饋電。帶阻濾波器的工作原理:
首先，電磁波信號從傳輸線的一端輸入到傳輸線中并沿傳輸線傳輸。當(dāng)信號遇到耦合結(jié)構(gòu)時，該信號被第一次分配。其中一部分沿傳輸線繼續(xù)傳輸，另一部分進(jìn)入諧振腔中被反射回來，被第二次分配。分別沿傳輸線傳輸和反射。在某個頻率，從諧振腔中反射回來沿傳輸線傳輸?shù)男盘柵c第一次分配后沿傳輸線傳輸?shù)男盘栂辔幌嗖?80度時，兩部分信號將相互抵消，使得沿傳輸線繼續(xù)傳輸?shù)目傂盘柗群艿?。這時，這個頻率的大部分信號沿傳輸線返回而不能沿傳輸線傳輸。這樣的一個諧振腔起到
了阻止某些頻率信號通過的作用。沿傳輸線排列的幾個諧振腔使得處 于阻帶頻率內(nèi)的信號更少通過，同時讓處于通帶內(nèi)的信號更多通過。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于加工簡單、濾波器尺寸大大減小，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1沿YZ面剖開的示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1在XY面上的示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例2沿YZ面剖開的示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中在YZ面上的示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例3中彎曲金屬桿5和金屬板6的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1
如圖1和圖2所示，一種小型化帶阻濾波器，包括傳輸線內(nèi)導(dǎo)體1、傳輸線外導(dǎo)體2、至少2個諧振腔3，其特征在于，所述傳輸線內(nèi)導(dǎo)體I的形狀為柱狀體，其軸向方向與濾波器底面平行；所述傳輸線外導(dǎo)體2通過耦合結(jié)構(gòu)4與諧振腔3連通；所述諧振腔3為柱狀空腔，諧振腔3其內(nèi)部有金屬桿5和金屬板6 ;所述I禹合結(jié)構(gòu)4為金屬板6與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體I間的空氣間隙；所述金屬桿5由若干段金屬直棒依次彎折連接構(gòu)成，其橫截面為矩形，金屬桿5與諧振腔3的底座相連,金屬桿5遠(yuǎn)離濾波器諧振腔3底座的一端與金屬板6相連,連接于諧振腔3 —端的金屬直棒的軸線垂直于諧振腔3底面,連接于金屬板6 —端的金屬直棒的軸線垂直于諧振腔3底面。所述金屬桿5只在XY面上進(jìn)行彎曲，與金屬桿5上端相連的金屬板6為矩形且與諧振腔3底座平行，所述Y方向規(guī)定為與濾波器底座垂直且由濾波器底座指向?yàn)V波器蓋板的方向，Z方向?yàn)槠叫杏谟趥鬏斁€內(nèi)導(dǎo)體I軸向方向且指向能量傳輸?shù)姆较蚣粗赶蛴曳剑琗方向?yàn)榕cYZ面垂直且指向紙面向里的方向。所述諧振腔3與傳輸線外導(dǎo)體2全部連通，諧振腔3的上表面與傳輸線外導(dǎo)體2遠(yuǎn)離諧振腔3的上表面平行且部分重合。所述蓋板上設(shè)置有頻率調(diào)諧螺釘7，所述調(diào)諧螺釘7貫穿蓋板延伸進(jìn)諧振腔3內(nèi)部，且頻率調(diào)諧螺釘7與金屬板6之間存在間隙，且所述頻率調(diào)諧螺釘7的軸線與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體I的軸線呈垂直且頻率調(diào)諧螺釘7的俯視投影不與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體I的俯視投影相接觸。所述的一種小型化帶阻濾波器，其特征在于，其特征在于:蓋板上設(shè)置有匹配調(diào)諧螺釘8，所述匹配調(diào)諧螺釘8貫穿蓋板延伸進(jìn)傳輸線外導(dǎo)體2內(nèi)部，且匹配調(diào)諧螺釘8位于傳輸線內(nèi)導(dǎo)體3的正上方，匹配調(diào)諧螺釘8與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體3之間存在間隙。還包括支撐傳輸線內(nèi)導(dǎo)體I的介質(zhì)9，介質(zhì)的上下兩端分別與濾波器的蓋板和底座相連。傳輸線外導(dǎo)體2兩端連接有一對同軸線接頭10來進(jìn)行饋電。實(shí)施例2
如圖3和圖4所示為實(shí)施例2，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述金屬桿5同樣只在XY面上進(jìn)行彎曲，與諧振腔3底座平行的金屬板6在XY面上的兩個側(cè)壁向-Y方向向下彎曲延伸。實(shí)施例3
如圖5所不,金屬桿3和金屬板6的立體圖。其與實(shí)施例1和實(shí)施例2的區(qū)別在于金屬桿5同時在X方向，Y方向，Z方向進(jìn)行彎曲，與諧振腔3底座平行的金屬板6在XY面上的兩個側(cè)壁向-Y方向向下彎曲。
權(quán)利要求
1.一種小型化帶阻濾波器，包括傳輸線內(nèi)導(dǎo)體(I)、傳輸線外導(dǎo)體(2)、至少2個諧振腔(3)，其特征在于，所述傳輸線內(nèi)導(dǎo)體(I)的形狀為柱狀體，其軸向方向與濾波器底面平行；所述傳輸線外導(dǎo)體(2)通過耦合結(jié)構(gòu)(4)與諧振腔(3)連通；所述諧振腔(3)為柱狀空腔，諧振腔(3)其內(nèi)部有金屬桿(5)和金屬板(6);所述I禹合結(jié)構(gòu)(4)為金屬板(6)與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體(I)間的空氣間隙；所述金屬桿(5)由若干段金屬直棒依次彎折連接構(gòu)成，其橫截面為矩形，金屬桿(5)與諧振腔(3)的底座相連，金屬桿(5)遠(yuǎn)離濾波器諧振腔(3)底座的一端與金屬板(6)相連，連接于諧振腔(3) —端的金屬直棒的軸線垂直于諧振腔(3)底面，連接于金屬板(6) —端的金屬直棒的軸線垂直于諧振腔(3)底面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化帶阻濾波器，其特征在于，所述金屬桿(5)只在XY面上進(jìn)行彎曲，與金屬桿(5)上端相連的金屬板(6)為矩形且與諧振腔(3)底座平行，所述Y方向規(guī)定為與濾波器底座垂直且由濾波器底座指向?yàn)V波器蓋板的方向，Z方向?yàn)槠叫杏谟趥鬏斁€內(nèi)導(dǎo)體(I)軸向方向且指向能量傳輸?shù)姆较蚣粗赶蛴曳?，X方向?yàn)榕cYZ面垂直且指向紙面向里的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化帶阻濾波器，其特征在于，所述金屬桿(5)同樣只在XY面進(jìn)行彎曲，與諧振腔(3)底座平行的金屬板(6)在XY面上的兩個側(cè)壁向-Y方向向下彎曲延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化帶阻濾波器，其特征在于，所述金屬桿(5)同時在X方向，Y方向，Z方向進(jìn)行彎曲，與諧振腔 (3)底座平行的金屬板(6)在XY面上的兩個側(cè)壁向-Y方向向下彎曲延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化帶阻濾波器，其特征在于，所述諧振腔(3)與傳輸線外導(dǎo)體(2)全部連通，諧振腔(3)的上表面與傳輸線外導(dǎo)體(2)遠(yuǎn)離諧振腔(3)的上表面平行且部分重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化帶阻濾波器，其特征在于， 所述蓋板上設(shè)置有頻率調(diào)諧螺釘(7 )，所述調(diào)諧螺釘(7 )貫穿傳輸線外導(dǎo)體(2 )蓋板延伸進(jìn)諧振腔(3)內(nèi)部，且頻率調(diào)諧螺釘(7)與金屬板(6)之間存在間隙，且所述頻率調(diào)諧螺釘(7)的軸線與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體(I)的軸線呈垂直且頻率調(diào)諧螺釘(7)的俯視投影不與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體(I)的俯視投影相接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化帶阻濾波器，其特征在于， 其特征在于:傳輸線外導(dǎo)體上(2)蓋板上設(shè)置有匹配調(diào)諧螺釘(8)，所述匹配調(diào)諧螺釘(8)貫穿蓋板延伸進(jìn)傳輸線外導(dǎo)體(2)內(nèi)部，且匹配調(diào)諧螺釘(8)位于傳輸線內(nèi)導(dǎo)體(3)的正上方，匹配調(diào)諧螺釘(8)與傳輸線內(nèi)導(dǎo)體(3)之間存在間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化帶阻濾波器，其特征在于，包括支撐傳輸線內(nèi)導(dǎo)體(I)的介質(zhì)(9)，介質(zhì)的上下兩端分別與濾波器的蓋板和底座相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8任意一項(xiàng)所述小型化帶阻濾波器，其特征在于，傳輸線外導(dǎo)體(2)兩端接有一對同軸線接頭(10)進(jìn)行饋電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶阻濾波器，包括傳輸線內(nèi)導(dǎo)體和傳輸線外導(dǎo)體，至少2個諧振腔、頻率調(diào)諧螺釘、匹配調(diào)諧螺釘和彎曲形金屬桿和金屬板。本發(fā)明具有加工簡單、加工成本低、便于實(shí)現(xiàn)濾波器小型化的特點(diǎn)，可以廣泛用于各微波波段的電子系統(tǒng)中，特別是雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)、通信等軍事及民用領(lǐng)域。
文檔編號H01P1/208GK103117436SQ20111036559
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者王清源, 譚宜成, 江月 申請人:成都賽納賽德科技有限公司