為圖8中第二個(gè)模式3.002GHz處的電場(chǎng)分布圖。
[0037]圖11為圖8中第三個(gè)模式3.07GHz處的電場(chǎng)分布圖。
[0038]圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例1的帶通濾波器經(jīng)過優(yōu)化的仿真結(jié)果圖。
[0039]其中，1-矩形腔體，2-第一介質(zhì)板，3-第二介質(zhì)板，4-第一微帶線，5-第一槽線，6-第二槽線，7-第二微帶線。
【具體實(shí)施方式】
[0040]實(shí)施例1:
[0041]如圖1?圖5所示，圖中示出了相同的三維坐標(biāo)，本實(shí)施例的帶通濾波器包括矩形腔體(矩形波導(dǎo))1、第一介質(zhì)板2和第二介質(zhì)板3，其中:
[0042]所述矩形腔體I具有一定厚度，內(nèi)部填充有空氣，頂部由第一介質(zhì)板2覆蓋，底部由第二介質(zhì)板3覆蓋；所述第一介質(zhì)板2的頂面設(shè)有第一微帶線4，第一介質(zhì)板2的底面設(shè)有折疊型的第一槽線5 ;所述第二介質(zhì)板3的頂面設(shè)有折疊型的第二槽線6，底面設(shè)有第二微帶線7，所述矩形腔體1、第一微帶線4和第二微帶線7均采用金屬材料構(gòu)成；
[0043]所述第一微帶線4和第二微帶線7均采用50 Ω微帶線，形狀均為矩形，且第一微帶線4與第二微帶線7呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，除了方向外，長度、寬度都是一致的，所述第一微帶線4橫向設(shè)置在第一介質(zhì)板2的頂面，且其中一端作為端口 Portl，該端口 Portl位于第一介質(zhì)板2的左邊緣處；所述第二微帶線7橫向設(shè)置在第二介質(zhì)板3的底面，且其中一端作為端口 Port2，該端口 Port2位于第二介質(zhì)板3的右邊緣處；
[0044]所述第一槽線5和第二槽線6的形狀均為凹形；如圖6所示，第一槽線5傾斜設(shè)置在第一介質(zhì)板2的底面上，其中第一槽線5沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，與Y軸正方向的夾角記為dl ;而第二槽線6同樣傾斜設(shè)置在第二介質(zhì)板3的頂面上，第二槽線6沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，與Y軸正方向的夾角也為dl，可見第一槽線5和第二槽線6傾斜的角度相同，且傾斜的方向相反；如圖7所示，第一槽線5和第二槽線6關(guān)于Y軸呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，而Y軸與第二介質(zhì)板3頂面的縱向中心線位于同一平面，結(jié)合圖1，第一槽線5在第二介質(zhì)板3頂面上的投影與第二槽線6關(guān)于第二介質(zhì)板3頂面的縱向中心線呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0045]本實(shí)施例的帶通濾波器具體原理是:設(shè)端口 Portl為輸入端口，端口 Port2為輸出端口，信號(hào)從端口 Portl輸入后，利用第一介質(zhì)板2頂面的第一微帶線4進(jìn)行饋電，將能量傳輸給第一介質(zhì)板2底面的第一槽線5，第一槽線5將能量耦合到矩形腔體I內(nèi)，激勵(lì)出矩形腔體I內(nèi)的三個(gè)模式，形成通帶，再通過第二介質(zhì)板3頂面的第二槽線6，在第二介質(zhì)板3底面的第二微帶線7上通過端口 Port2輸出。
[0046]上述帶通濾波器結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果如圖8所示(圖中S(1，I)參數(shù)是指輸入端口的回波損耗，S(2，l)參數(shù)是指輸入端口到輸出端口的正向傳輸系數(shù))，從該仿真結(jié)果可以看出，通帶內(nèi)有三個(gè)極點(diǎn)，也即三個(gè)模式，分別在2.899GHz,3.002GHz和3.07GHz處，而在通帶兩側(cè)，有一對(duì)傳輸零點(diǎn)，觀察通帶內(nèi)的三個(gè)極點(diǎn)處的電場(chǎng)分布，分別如圖9、圖10和圖11所不，從圖中的電場(chǎng)分布可以看出，這三個(gè)模式的電場(chǎng)矢量方向分別沿著X軸、Y軸和Z軸，那么可以判斷出該三個(gè)模式分別為TEmTEc^P TM11,證明該結(jié)構(gòu)成功地激勵(lì)出了矩形腔體內(nèi)的TE1(1、TEtll和TM ^三個(gè)模式，而同時(shí)在帶外擁有一對(duì)傳輸零點(diǎn)。
[0047]最后，通過改變矩形腔體的各邊邊長調(diào)整各個(gè)模式的頻點(diǎn)，使它們相互靠近形成通帶，優(yōu)化后的仿真結(jié)果如圖12所示(圖中S11參數(shù)是指輸入端口的回波損耗，S21參數(shù)是指輸入端口到輸出端口的正向傳輸系數(shù))。從仿真結(jié)果可以看出，帶內(nèi)回波損耗低于20dB，最大插損為1.8dB，2dB帶寬大約為30MHz，通帶外由于一對(duì)傳輸零點(diǎn)的存在，使得帶外抑制在28dB以上，因此帶內(nèi)帶外性能均良好，選擇性高，符合現(xiàn)代通信技術(shù)的要求。
[0048]上述實(shí)施例中，所述矩形腔體、第一微帶線、第二微帶線采用的金屬材料可以為鋁、鐵、錫、銅、銀、金和鉑的任意一種，或可以為鋁、鐵、錫、銅、銀、金和鉑任意一種的合金。
[0049]綜上所述，本實(shí)用新型的帶通濾波器利用結(jié)構(gòu)簡單的微帶線來進(jìn)行饋電，不僅降低了成本，而且易于與其他器件集成；此外，微帶線的作用不僅僅在于饋電，還可以將能量傳輸給折疊型的槽線結(jié)構(gòu)，由槽線結(jié)構(gòu)激勵(lì)出了矩形腔體內(nèi)的三個(gè)模式，這保證了矩形腔體的完整性，使濾波器能夠繼承傳統(tǒng)矩形諧振腔選擇性高、功率容量大等優(yōu)點(diǎn)。
[0050]以上所述，僅為本實(shí)用新型專利較佳的實(shí)施例，但本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型專利所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型專利的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:包括矩形腔體、第一介質(zhì)板和第二介質(zhì)板，所述第一介質(zhì)板將矩形腔體的頂部覆蓋，所述第二介質(zhì)板將矩形腔體的底部覆蓋；所述第一介質(zhì)板的頂面設(shè)有第一微帶線，底面設(shè)有折疊型的第一槽線；所述第二介質(zhì)板的頂面設(shè)有折疊型的第二槽線，底面設(shè)有第二微帶線；所述第一槽線和第二槽線的形狀相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:所述第一槽線傾斜設(shè)置在第一介質(zhì)板的底面上，所述第二槽線傾斜設(shè)置在第二介質(zhì)板的頂面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:所述第一槽線和第二槽線傾斜的角度相同，且傾斜的方向相反，所述第一槽線在第二介質(zhì)板頂面上的投影與第二槽線關(guān)于第二介質(zhì)板頂面的縱向中心線呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:所述第一微帶線和第二微帶線的形狀均為矩形，且第一微帶線與第二微帶線的長度、寬度相一致，所述第一微帶線橫向設(shè)置在第一介質(zhì)板的頂面，且其中一端作為端口，所述第二微帶線橫向設(shè)置在第二介質(zhì)板的底面，且其中一端作為端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:所述第一微帶線與第二微帶線呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述第一微帶線的端口位于第一介質(zhì)板的左邊緣處，所述第二微帶線的端口位于第二介質(zhì)板的右邊緣處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:所述第一槽線和第二槽線的形狀均為凹形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:所述第一微帶線和第二微帶線均采用50 Ω微帶線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:所述矩形腔體、第一微帶線和第二微帶線均采用金屬材料構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，其特征在于:所述矩形腔體內(nèi)填充有空氣。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，包括矩形腔體、第一介質(zhì)板和第二介質(zhì)板，所述第一介質(zhì)板將矩形腔體的頂部覆蓋，所述第二介質(zhì)板將矩形腔體的底部覆蓋；所述第一介質(zhì)板的頂面設(shè)有第一微帶線，底面設(shè)有折疊型的第一槽線；所述第二介質(zhì)板的頂面設(shè)有折疊型的第二槽線，底面設(shè)有第二微帶線；所述第一槽線和第二槽線的形狀相同。本實(shí)用新型的帶通濾波器利用結(jié)構(gòu)簡單的微帶線來進(jìn)行饋電，不僅降低了成本，而且易于與其他器件集成；此外，微帶線還可以將能量傳輸給折疊型的槽線結(jié)構(gòu)，由槽線結(jié)構(gòu)激勵(lì)出了矩形腔體內(nèi)的三個(gè)模式，這保證了矩形腔體的完整性，使濾波器能夠繼承傳統(tǒng)矩形諧振腔選擇性高、功率容量大等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01P1-207, H01P1-203
【公開號(hào)】CN204516874
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520169418
【發(fā)明人】王世偉, 郭在成, 褚慶昕
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月24日