一種帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及腔體濾波器的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)據(jù)通信和多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，特別是對(duì)多制式和高質(zhì)量通信的迫切需求，各種通信標(biāo)準(zhǔn)以及新的技術(shù)正不斷地被提出，從早期的GSM、CDMA, WCDMA到現(xiàn)在的TD-SCDMA, WLAN、WiMAX, UWB、LTE。雙頻無線通信系統(tǒng)在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生，微波雙頻帶通濾波器是是用一個(gè)雙頻段單元來處理兩個(gè)波段的信號(hào)，其功能就是傳輸所需的雙頻信號(hào)而抑制不需要的頻率信號(hào)的傳輸。采用具有單端口輸入單端口輸出的雙頻段濾波器可以大大降低系統(tǒng)體積，提高系統(tǒng)可靠性，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量通信。
[0003]在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，最常用的是腔體濾波器，因?yàn)樗哂懈叩墓β嗜萘?。同軸腔體濾波器是一種具有極小的色散的腔體濾波器，因而通過的信號(hào)幾乎不會(huì)產(chǎn)生畸變。在眾多種同軸腔體濾波器中，螺旋腔濾波器因其小尺寸的特點(diǎn)，而成為極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。但是采用螺旋腔實(shí)現(xiàn)雙頻濾波器是一大難點(diǎn)，另外兩個(gè)通帶的帶寬可控一直是雙頻濾波器設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)。由于這兩個(gè)難點(diǎn)，目前還沒有帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器的文章或是相關(guān)報(bào)道。
[0004]比如，1998年，S.J.Fiedziuszko和R.S.Kwok在本技術(shù)領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議"Internat1nal Microwave Symposium Digest"上發(fā)表題為"Novel helical resonatorfilter structures"的文章，使用螺旋同軸腔設(shè)計(jì)了一個(gè)單頻雙腔雙模帶通濾波器，如附圖1(a)及(b)所示。該諧振器為二分之波長(zhǎng)的螺旋線圈纏繞高介電常數(shù)介質(zhì)，雖然一方面可以進(jìn)一步減小腔體尺寸，另一方面便于二分之波長(zhǎng)螺旋線圈的固定，但是并未公開關(guān)于非均勻螺距的螺旋諧振器的設(shè)計(jì)思路，同時(shí)該文章中公開的濾波器也并非雙頻濾波器。
[0005]又比如，2000年，Guangping Zhou在本技術(shù)領(lǐng)域頂級(jí)會(huì)議"Antennas andPropagat1n Society Internat1nal Symposium"上發(fā)表題為 〃A non-uniform pitchdual band helix antenna〃的文章，如下圖2 (a)及(b)所示。其采用兩種不同螺距的螺旋諧振器設(shè)計(jì)了不同頻率比的雙頻天線，但該濾波器并未設(shè)計(jì)帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器概念。
[0006]再如，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01020585419.5，專利名稱為一種帶寬可控的雙頻微帶濾波器公開的濾波器，具體結(jié)構(gòu)如圖3(a)及(b)所示。當(dāng)濾波器的第二通帶工作時(shí)，內(nèi)嵌的U型半波長(zhǎng)諧振器工作，輸入輸出端口線和U型半波長(zhǎng)諧振器直接相連，形成抽頭耦合，抽頭位置決定了第二通帶的外部品質(zhì)因數(shù)，諧振器間的耦合縫隙決定第二通帶的耦合系數(shù)。而在第一通帶工作時(shí)，U型半波長(zhǎng)諧振器不諧振而被視為饋線，經(jīng)縫隙耦合給短路枝節(jié)加載諧振器饋電，其縫隙決定第一通帶的外部品質(zhì)因數(shù)，短路枝節(jié)長(zhǎng)度決定第一通帶的耦合系數(shù)。該專利公開的濾波器采用的是微帶結(jié)構(gòu)，并未公開關(guān)于螺旋腔結(jié)構(gòu)的帶寬可控雙頻濾波器的概念。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提出了一種帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器，該濾波器通過采用非均勻螺距結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了雙頻帶濾波器頻率可控，通過新型饋電結(jié)構(gòu)和新型耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了帶寬可控。
[0008]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器，包括濾波器諧振腔以及同時(shí)用于輸入和輸出端口的第一射頻接頭3-a與第二射頻接頭3-b，所述濾波器諧振腔由第一諧振腔體Ι-a、第二諧振腔體l_b和耦合窗5組成，其中所述耦合窗5位于所述第一諧振腔體Ι-a和所述第二諧振腔體l_b之間，用于隔開上述兩個(gè)腔體；
[0010]所述第一諧振腔體ι-a內(nèi)裝載有第一饋電裝置7-a和第一螺旋諧振器2-a，其中所述第一饋電裝置7-a通過第一同軸內(nèi)導(dǎo)體連接饋線6-a與設(shè)置在所述第一諧振腔體l_a外壁的第一射頻接頭3-a連接，其中所述第一螺旋諧振器2-a通過第一接地底座4_a固定在所述第一諧振腔體l_a內(nèi)壁；
[0011]所述第二諧振腔體ι-b內(nèi)裝載有第二饋電裝置7-b和第二螺旋諧振器2-b，其中所述第二饋電裝置7-b通過第二同軸內(nèi)導(dǎo)體連接饋線6-b與設(shè)置在所述第二諧振腔體Ι-b外壁的第二射頻接頭3-b連接，其中所述第二螺旋諧振器2-b通過第二接地底座4-b固定在所述第二諧振腔體l_b內(nèi)壁。
[0012]進(jìn)一步的，所述耦合窗5包括左半耦合窗和右半耦合窗，其中所述左半耦合窗包括第一窗口 10，其中所述右半耦合窗包括上下并排的第二窗口 11和第三窗口 12。
[0013]進(jìn)一步的，所述第一窗口 10、第二窗口 11和第三窗口 12均為矩形窗口。
[0014]進(jìn)一步的，所述第一螺旋諧振器2-a與第二螺旋諧振器2-b均為所在諧振腔體的四分之一波長(zhǎng)螺旋諧振器。
[0015]進(jìn)一步的，所述第一諧振腔體l_a與第二諧振腔體l_b、所述第一射頻接頭3_a與第二射頻接頭3-b、所述第一饋電裝置7-a與第二饋電裝置7-b、所述第一同軸內(nèi)導(dǎo)體連接饋線6-a與第二同軸內(nèi)導(dǎo)體連接饋線6-b、所述第一螺旋諧振器2-a與第二螺旋諧振器2_b以及所述第一接地底座4-a與第二接地底座4-b均以所述耦合窗5的中心面鏡像對(duì)稱設(shè)置。
[0016]進(jìn)一步的，所述第一饋電裝置7-a與第二饋電裝置7-b均為階躍阻抗結(jié)構(gòu)的矩形親合片;
[0017]其中所述第一饋電裝置7-a包括位于所述第一同軸內(nèi)導(dǎo)體連接饋線6-a上方的第一低阻抗矩形耦合片8-a和位于所述第一同軸內(nèi)導(dǎo)體連接饋線6-a下方的第一高阻抗矩形耦合片9-a，并且所述第一高阻抗矩形耦合片9-a的寬度小于所述第一低阻抗矩形耦合片8—a ；
[0018]其中所述第二饋電裝置7-b包括位于所述第二同軸內(nèi)導(dǎo)體連接饋線6-b上方的第二低阻抗矩形耦合片8-b和位于所述第二同軸內(nèi)導(dǎo)體連接饋線6-b下方的第二高阻抗矩形耦合片9-b，并且所述第二高阻抗矩形耦合片9-b的寬度小于所述第二低阻抗矩形耦合片8-b。
[0019]進(jìn)一步的，所述第一螺旋諧振器2-a與第二螺旋諧振器2-b均由兩段螺旋圈構(gòu)成，
[0020]其中，分別靠近第一接地底座4-a與第二接地底座4-b的螺旋圈的螺距大于另一段螺旋圈的螺距。
[0021]進(jìn)一步的，所述螺旋圈均為每段3匝。
[0022]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0023]1、本發(fā)明公開的螺旋腔雙頻濾波器克服現(xiàn)有的螺旋腔雙頻濾波器無法實(shí)現(xiàn)帶寬可控的問題，通過新型饋電結(jié)構(gòu)和耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了可控帶寬的雙頻特性。
[0024]2、本發(fā)明提出的帶寬可控雙頻螺旋腔濾波器，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，具有帶寬可控、小型化、低色散、高選擇性、高功率容量、高Q值、設(shè)計(jì)和加工簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
[0025]3、本發(fā)明提出的帶寬可控雙頻濾波器，具有較高選擇性，可以滿足實(shí)際多種通信要求。
【附圖說明】
[0026]圖1 (a)是現(xiàn)有技術(shù)I中螺旋腔諧振器的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖1 (b)是利用現(xiàn)有技術(shù)I中諧振器設(shè)計(jì)的濾波器的頻率響應(yīng)；
[0028]圖2(a)是現(xiàn)有技術(shù)2中采用非均勻螺距結(jié)構(gòu)的雙頻天線的結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖2 (b)是利用現(xiàn)有技術(shù)2中非均勻螺距結(jié)構(gòu)雙頻天線的濾波器的頻率響應(yīng)；
[0030]圖3(a)是現(xiàn)有技術(shù)3中帶寬可控雙頻帶微帶濾波器的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖3 (b)是現(xiàn)有技術(shù)3中濾波器的頻率響應(yīng)；
[0032]圖4是本實(shí)施例中帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖5是本實(shí)施例中帶寬可控的雙頻螺旋腔濾波器的剖視圖；
[0034]圖6(a)是本實(shí)施例中第一饋電裝置的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖6(b)是本實(shí)施例中第一饋電裝置的側(cè)視圖；
[0036]圖6(c)是本實(shí)施例中第一饋電裝置的俯視圖；
[0037]圖6(d)是本實(shí)施例中第一饋電裝置的正視圖；