專利名稱：一種用于腔體介質(zhì)濾波器的耦合機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種星載輸出多工器所用耦合結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種用于腔體介質(zhì)濾
波器的耦合結(jié)構(gòu)，屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
星載輸出多工器是衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器分系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，國外公司一直把星載星載輸出多工器的設計技術(shù)作為技術(shù)秘密不對外公開。 近些年介質(zhì)濾波器的研制與應用，成為目前微波技術(shù)中一個熱點課題。和空腔金屬諧振器相比，介質(zhì)諧振器的主要優(yōu)點是 1) Q值高。介質(zhì)諧振器的損耗主要取決于介質(zhì)的損耗，金屬腔體的損耗只占很小一部分，在0. 1 30GHz范圍內(nèi)，介質(zhì)諧振器的Q可達104。 2)體積小，重量輕。首先，介質(zhì)材料的介電常數(shù)高，可使介質(zhì)諧振器的體積小至空腔波導或同軸諧振器的1/10以下，便于實現(xiàn)電路小型化；其次，腔體可以采用鋁或銅等密度小的材料，從而減輕重量； 3)諧振頻率的溫度穩(wěn)定性好。介質(zhì)材料的介電常數(shù)會隨溫度變化，從而引起諧振
頻率的變化，但若采用低溫度系數(shù)的材料，或采用不同溫度系數(shù)材料制成的能相互補償?shù)?br> 復合介質(zhì)，則介質(zhì)諧振器仍可獲得與殷鋼合金制作的空腔諧振器同樣的頻率溫度系數(shù)。 4)制造工藝簡單，價格便宜； 5)適合多種微波結(jié)構(gòu)和耦合電路的應用。 目前國內(nèi)星載輸出多工器一般采用波導圓腔雙模濾波器設計，還沒有使用介質(zhì)濾波器，與國外的先進技術(shù)相比，國內(nèi)還存在一定的差距。另外，近年來，隨著市場的需求和技術(shù)的進步，通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的功能越來越復雜，容量越來越大。因而對輸出多工器的要求也越來越高。體積小、重量輕、性能好，研制和生產(chǎn)周期短，一直是輸出多工器的發(fā)展趨勢。這就迫切需要我們研制性能更好，體積和重量更小的介質(zhì)輸出多工器。本發(fā)明適用于星載介質(zhì)輸出多工器通道濾波器設計，為研制出星載介質(zhì)輸出多工器打下了良好的基礎。
從公開的報道中了解到國外介質(zhì)輸出多工器單通道濾波器耦合機構(gòu)有的采用一字探針的耦合形式，見圖1，也有采用通用型探針耦合結(jié)構(gòu)，如圖5所示橫向布置的探針結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外均未見到采用本發(fā)明這種Y形探針耦合機構(gòu)的公開報道。 —字探針耦合機構(gòu)調(diào)節(jié)時只能通過更換不同長度的探針來實現(xiàn)耦合量變化，調(diào)節(jié)單一，很難滿足不同諧振器之間的耦合量的要求，而通用型探針耦合結(jié)構(gòu)，探針橫向布置，在實際運用中，易引起不必要的交叉耦合，Y形耦合機構(gòu)更加方便設計與調(diào)試，采用Y形耦合機構(gòu)的濾波器調(diào)試時可以通過改變Y形耦合機構(gòu)的主體尺寸、分支尺寸、兩分支之間的角度來改變兩個諧振器之間的耦合量，調(diào)試方法更加靈活，大大提高濾波器設計與調(diào)試的效率且不會引起交叉耦合的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種靈活調(diào)節(jié)耦合量、調(diào)試方法更加靈活，大大提高濾波器設計與調(diào)試的效率、不會引起不必要的交叉耦合的用于腔體介質(zhì)濾波器的耦合結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種用于腔體介質(zhì)濾波器的耦合機構(gòu)，包括主體和兩個分支，兩個分支呈a角度固定安裝在主體的一端，構(gòu)成Y形結(jié)構(gòu)。
所述的a為30 150° 。 所述的主體長度為腔體介質(zhì)濾波器中心頻率的1/4±1/10波長。
所述的耦合機構(gòu)通過螺釘固定在腔體介質(zhì)濾波器的腔體內(nèi)側(cè)壁上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為 (1)本發(fā)明可通過改變主體尺寸、分支尺寸、兩分支之間的角度來改變兩個諧振器之間的耦合量，調(diào)試方法更加靈活，調(diào)節(jié)量更加精確，大大提高濾波器設計與調(diào)試的效率且不會引起不必要的交叉耦合； (2)本發(fā)明主要通過調(diào)整兩分支的長度和兩分支之間的角度來調(diào)節(jié)耦合量，與一字探針耦合機構(gòu)相比，采用Y形耦合機構(gòu)的兩個介質(zhì)諧振器之間的距離可以比采用一字探針耦合機構(gòu)的諧振器距離稍大，這樣介質(zhì)濾波器腔體就可以做的稍大些，那么腔體的無載Q值就更高，可以減小濾波器的插入損耗；另外，采用Y形耦合機構(gòu)的介質(zhì)濾波器幅頻特性傳輸曲線更加對稱。


圖1為一字探針耦合機構(gòu)示意圖； 圖2為腔體介質(zhì)濾波器結(jié)構(gòu)示意圖(由四個諧振器組成)； 圖3為圖2的濾波器幅頻特性圖； 圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為采用通用型探針耦合結(jié)構(gòu)介質(zhì)諧振器電場分布圖； 圖6為采用窗口耦合介質(zhì)諧振器電場分布圖； 圖7為采用本發(fā)明介質(zhì)諧振器電場分布圖。
具體實施例方式
本發(fā)明如圖4所示，包括主體11和兩個分支12，兩個分支12呈a角度固定安裝在主體11的一端，構(gòu)成Y形結(jié)構(gòu)。通過改變Y形耦合機構(gòu)的主體11尺寸、分支12尺寸、兩分支之間的角度a可以改變兩個諧振器之間的耦合量，還可以通過旋轉(zhuǎn)Y形耦合機構(gòu)來改變耦合量，調(diào)試方法比較靈活。 主體長度為腔體介質(zhì)濾波器中心頻率的1/4±1/10波長，主體部分主要起支撐作用，使短路變開路，所以主體長度為濾波器中心頻率的1/4波長，另外主體部分對耦合量也有一定的調(diào)節(jié)作用，所以上下可有1/10波長的調(diào)節(jié)范圍。 a為30 150° ，如果兩分支之間的角度過小，因為介質(zhì)諧振器的電場主要集中在介質(zhì)諧振器內(nèi)部，那么兩個諧振器之間的耦合量就比較小，很難得到所需要的耦合量，如果兩分支之間的角度過大，因為受主體部分長度的約束，角度過大兩分支距離介質(zhì)諧振器就會比較近，那么進行介質(zhì)諧振器安裝時就會容易碰到分支造成介質(zhì)諧振器損壞，通過大量試驗確定Y形耦合機構(gòu)兩分支之間的角度選擇范圍為30 150° 。 分支12的尺寸具體要靠仿真確定，它與主體尺寸、分支角度是相關(guān)的，與腔體的大小也有關(guān)系。 以圖2所示的由四個諧振器組成的介質(zhì)濾波器為例來說明Y形耦合機構(gòu)的耦合原理。圖2所示的介質(zhì)濾波器包括輸入1、輸出6、四個諧振器2、3、4、5、三個耦合窗口 7、8、9和一個Y形耦合結(jié)構(gòu)10，在介質(zhì)濾波器中兩個相鄰的介質(zhì)諧振器3、4之間采用Y形耦合機構(gòu)IO，其余都采用窗口耦合形式，Y形耦合機構(gòu)10通過螺釘固定在腔體側(cè)壁上。
采用窗口耦合形式，介質(zhì)諧振器電場方向正向，兩個諧振器之間是"正"耦合，電場分布圖如圖6所示，而采用Y形耦合機構(gòu)或通用型探針耦合結(jié)構(gòu)時，如圖5、7所示，介質(zhì)諧振器電場方向反向，所以相對于窗口耦合的"正"耦合，Y形耦合機構(gòu)或通用型探針耦合結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)兩個諧振器之間的"負"耦合。如果將圖2中Y形耦合機構(gòu)10換為窗口耦合形式，那么如果想在濾波器傳輸特性上獲得一對傳輸零點(如圖3所示)，則諧振器2和諧振器5之間就必須為通用型探針耦合結(jié)構(gòu)(如圖5所示)，通用型探針耦合結(jié)構(gòu)為橫向布置，會給輸入1和輸出6之間引入不需要的交叉耦合，而采用Y形耦合機構(gòu)就避免了給輸入和輸出之間帶來交叉耦合。 本發(fā)明未詳細說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。
權(quán)利要求
一種用于腔體介質(zhì)濾波器的耦合機構(gòu)，其特征在于包括主體(11)和兩個分支(12)，兩個分支(12)呈α角度固定安裝在主體(11)的一端，構(gòu)成Y形結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于腔體介質(zhì)濾波器的耦合機構(gòu)，其特征在于所述的 a為30 150° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于腔體介質(zhì)濾波器的耦合機構(gòu)，其特征在于所述的 主體(11)長度為腔體介質(zhì)濾波器中心頻率的1/4±1/10波長。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于腔體介質(zhì)濾波器的耦合機構(gòu)，其特征在于所述的 耦合機構(gòu)通過螺釘固定在腔體介質(zhì)濾波器的腔體內(nèi)側(cè)壁上。
全文摘要
一種用于腔體介質(zhì)濾波器的耦合機構(gòu)，包括主體和兩個分支，兩個分支呈α角度固定安裝在主體的一端，構(gòu)成Y形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可通過改變主體尺寸、分支尺寸、兩分支之間的角度來改變兩個諧振器之間的耦合量，調(diào)試方法更加靈活，調(diào)節(jié)量更加精確，大大提高濾波器設計與調(diào)試的效率且不會引起不必要的交叉耦合；本發(fā)明主要通過調(diào)整兩分支的長度和兩分支之間的角度來調(diào)節(jié)耦合量，與一字探針耦合機構(gòu)相比，采用Y形耦合機構(gòu)的兩個介質(zhì)諧振器之間的距離可以比采用一字探針耦合機構(gòu)的諧振器距離稍大，這樣介質(zhì)濾波器腔體就可以做的稍大些，那么腔體的無載Q值就更高，可以減小濾波器的插入損耗；另外，采用Y形耦合機構(gòu)的介質(zhì)濾波器幅頻特性傳輸曲線更加對稱。
文檔編號H01P5/00GK101694900SQ200910210549
公開日2010年4月14日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者何向輝, 李勝先, 楊軍, 殷新社, 毛國振 申請人:西安空間無線電技術(shù)研究所;