ka波段濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種ka波段濾波器，包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互對稱的上腔體和下腔體，所述下腔體和上腔體上分別上設有多個高度不同的諧振窗，以中間的諧振窗為對稱中心，向外兩側(cè)的諧振窗依次減小，中間的諧振窗最高；下腔體上設有微帶探針。本實用新型的濾波器在通帶范圍內(nèi)，插入損耗在1.8dB以內(nèi)；濾波器的矩形系數(shù)好可達3：1甚至4：1，帶外抑制度在偏離通帶600MHz處大于40dB、偏離通帶1GHz處大于60dB；具有良好的頻率選擇性并且寄生頻帶遠；結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、體積緊湊、重量輕、便于平面集成、可批量生產(chǎn)。
【專利說明】ka波段濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種ka波段混合集成電路的濾波器，尤其涉及的是一種ka波段濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代毫米波系統(tǒng)中，濾波器發(fā)揮著越來越重要的作用，其用途主要是用于對通道信號的頻帶選擇，其性能優(yōu)劣將直接影響整個通信系統(tǒng)的質(zhì)量。ka波段濾波器主要有平面結(jié)構(gòu)和波導結(jié)構(gòu)兩大類型。雖然微帶線和共面波導等平面?zhèn)鬏斁€構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)濾波器，具有容易與有源器件平面集成、尺寸較小等優(yōu)點，但這類濾波器也具有矩形系數(shù)低和帶外抑制度不高等缺點；而膜片、調(diào)諧腔體波導結(jié)構(gòu)濾波器雖具有較好的帶外抑制度和較高的矩形系數(shù)，但又有尺寸較大、不便于集成等特點。近年來，隨著毫米波技術(shù)的迅猛發(fā)展，組件小型化的趨勢越來越明顯，對工作在毫米波頻段的濾波器提出了越來越高的要求。研究一種便于集成、較小體積又具備較高矩形系數(shù)和較高帶外抑制度的新型濾波器，是現(xiàn)有毫米波技術(shù)發(fā)展急需解決的技術(shù)難題之一。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種ka波段濾波器，以實現(xiàn)好的頻率選擇性，具有較高矩形系數(shù)和較高帶外抑制度。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互對稱的上腔體和下腔體，所述下腔體和上腔體上分別上設有多個高度不同的諧振窗，以中間的諧振窗為對稱中心，向外兩側(cè)的諧振窗依次減小，中間的諧振窗最高；下腔體上設有微帶探針。
[0005]所述下腔體內(nèi)設有十個螺紋孔，上腔體內(nèi)設有五個螺孔，所述上腔體和下腔體通過五個螺釘固定。
[0006]所述微帶探針的厚度為0.254mm的介質(zhì)板。優(yōu)選為Rogers5880,降低濾波器的重量和減少濾波器帶內(nèi)插損。
[0007]所述上腔體和下腔體為鋁板，上腔體和下腔體的表面鍍金。
[0008]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:本實用新型的濾波器在通帶范圍內(nèi)，插入損耗在1.SdB以內(nèi)；濾波器的矩形系數(shù)好可達3:1甚至4:1，帶外抑制度在偏離通帶600MHz處大于40dB、偏離通帶IGHz處大于60dB ;具有良好的頻率選擇性并且寄生頻帶遠；結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、體積緊湊、重量輕、便于平面集成、可批量生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是圖1的剖視圖；
[0011]圖3是下腔體的局部示意圖；
[0012]圖4是圖3的俯視圖；[0013]圖5是上腔體的局部示意圖；
[0014]圖6是圖5的俯視圖；
[0015]圖7是本實用新型的測試結(jié)果。
【具體實施方式】
[0016]下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0017]如圖1?6所示，本實施例包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互對稱的上腔體I和下腔體2，所述下腔體2和上腔體I上分別上設有五個高度不同的諧振窗3，以中間的諧振窗3為對稱中心，向外兩側(cè)的諧振窗3依次減小，中間的諧振窗3最高；下腔體2上設有微帶探針4。微帶探針4采用217°C錫鉛合金燒結(jié)在下腔體2上，從而實現(xiàn)ka波段濾波器輸入和輸出波導與微帶的轉(zhuǎn)換。
[0018]所述下腔體2內(nèi)設有十個螺紋孔，上腔體I內(nèi)設有五個螺孔，所述上腔體I和下腔體2通過五個螺釘5固定。所述螺釘5為Ml.6X4不銹鋼盤頭螺釘。
[0019]所述微帶探針4的厚度為0.254mm的介質(zhì)板。優(yōu)選為Rogers5880,上腔體I和下腔體2為LF5鋁板，上腔體I和下腔體2的表面鍍金。降低濾波器的重量和減少濾波器帶內(nèi)插損。通過軟件仿真設計，實測結(jié)果微帶探針4過渡插損小于0.2、駐波小于1.2。
[0020]濾波器采用在BJ400波導腔內(nèi)，通過優(yōu)良的仿真技術(shù)設計不同尺寸的諧振窗3，通過精良的現(xiàn)代數(shù)控精加工技術(shù)實現(xiàn)精確的開窗加工，然后通過微帶探針4過渡很好的將平面結(jié)構(gòu)和波導結(jié)構(gòu)進行互換；所述的濾波器具有較好的矩形系數(shù)和較高的帶外抑制度，具備較小的尺寸和便于平面集成的特征，并且具有好的頻率選擇性和寄生頻帶遠的優(yōu)點。
[0021]對矩陣形波導耦合窗進行矩量法分析，計算它們的散射參量和等效電路參量，通過CST和HFSS等場仿真軟件仿真優(yōu)化確定濾波器內(nèi)腔尺寸，在加工過程中嚴格控制諧振窗3加工誤差，確保加工精度。諧振窗3的尺寸在設計時就考慮到了加工誤差帶來的影響，對加工誤差引起的濾波器參數(shù)變化進行了定量分析；因此，只要加工誤差控制在要求的加工精度范圍內(nèi)，濾波器就能夠達到設計指標。本實施例制得的濾波器，通帶內(nèi)插入損耗小于
1.8dB，帶外抑制優(yōu)于45dB，在大功率工作狀態(tài)下和大范圍溫度變化時性能無明顯惡化，測試結(jié)果見圖7。
【權(quán)利要求】
1.一種ka波段濾波器，其特征在于，包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互對稱的上腔體(I)和下腔體(2)，所述下腔體(2)和上腔體(I)上分別上設有多個高度不同的諧振窗(3)，以中間的諧振窗(3)為對稱中心，向外兩側(cè)的諧振窗(3)依次減小，中間的諧振窗(3)最高；下腔體(2)上設有微帶探針。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ka波段濾波器，其特征在于，所述下腔體(2)內(nèi)設有十個螺紋孔，上腔體(I)內(nèi)設有五個螺孔，所述上腔體(I)和下腔體(2)通過五個螺釘(5)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ka波段濾波器，其特征在于，所述微帶探針的厚度為0.254mm的介質(zhì)板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ka波段濾波器，其特征在于，所述上腔體(I)和下腔體(2)為鋁板，上腔體(I)和下腔體(2)的表面鍍金。
【文檔編號】H01P1/203GK203466272SQ201320494607
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】吳華夏, 劉勁松, 陳興盛, 王 華, 陳在, 朱良凡 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所