Ehf頻段毫米波截止波導(dǎo)帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種主要應(yīng)用于各種毫米波系統(tǒng)頻率選擇的EHF頻段毫米波波導(dǎo)帶通濾波器器。
【背景技術(shù)】
[0002]毫米波濾波器作為毫米波信道的關(guān)鍵器件，廣泛應(yīng)用于各種工作平臺(tái)的毫米波系統(tǒng)中。濾波器的種類很多，有帶通濾波器、帶阻濾波器、高通濾波器、低通濾波器、波形濾波器，帶通濾波器的輸出實(shí)際就是信號(hào)與窄帶噪聲的混合波形。根據(jù)應(yīng)用平臺(tái)的不用需求，對(duì)濾波器的要求也不一樣。通常用于接收機(jī)前級(jí)的預(yù)選濾波器，對(duì)濾波器的傳輸損耗要求非常高。由于預(yù)選濾波器位于接收機(jī)的前級(jí)，其傳輸損耗直接決定了接收機(jī)的接收靈敏度。低損耗的預(yù)選濾波器能夠大大提高毫米波系統(tǒng)的電氣性能。
[0003]在波導(dǎo)中，當(dāng)工作波長(zhǎng)超過截止波長(zhǎng)時(shí)，波便不能在波導(dǎo)中傳播，這種波導(dǎo)叫“截止波導(dǎo)”。截止波導(dǎo)是指在低于其波導(dǎo)截止頻率情況下使用的波導(dǎo)。由于截止波導(dǎo)具有諸如高電抗性、高通濾波器特性以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小等優(yōu)點(diǎn)，目前已在截止衰減器和速調(diào)管的微波電路等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的波導(dǎo)截止頻率(情況下)使用的波導(dǎo)，E面波導(dǎo)膜片帶通濾波器在EHF頻段，由于頻率高、波長(zhǎng)短、膜片尺寸小、加工精度要求高，加工實(shí)現(xiàn)難度大。E面波導(dǎo)膜片帶通濾波器在加工組裝完成后，往往需要大量的調(diào)試工作，電氣性能指標(biāo)也不易保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、加工一致性好，具有低傳輸損耗、高帶外抑制、可在EHF頻段毫米波工作的波導(dǎo)帶通濾波器結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種EHF頻段毫米波截止波導(dǎo)帶通濾波器，包括兩端帶有輸入輸出端口的矩形端蓋和連接所述矩形端蓋構(gòu)成的工字體，以及通過兩端輸入輸出端口的截止波導(dǎo)和阻抗變換線，其特征在于:第一段λ/4阻抗變換線2通過第一濾波輸入輸出端波導(dǎo)口順次連接截止波導(dǎo)3、第二段λ/4阻抗變換線4、第一段匹配波導(dǎo)5、第一段波導(dǎo)短路枝節(jié)6、短截波導(dǎo)7、第二段波導(dǎo)短路枝節(jié)8、第二段匹配波導(dǎo)9和第二濾波輸入輸出端波導(dǎo)口 10，其中，分別位于短截波導(dǎo)7兩端的第一段波導(dǎo)短路枝節(jié)6和第二段波導(dǎo)短路枝節(jié)8在垂直方向上連接長(zhǎng)截波導(dǎo)11組成U形結(jié)構(gòu)，該U形結(jié)構(gòu)形成了傳輸零點(diǎn)和串聯(lián)的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò);輸入信號(hào)通過第一濾波輸入輸出端波導(dǎo)口 I輸入，經(jīng)過第一段λ/4阻抗變換線2，阻抗變換后饋入到截止波導(dǎo)3，若輸入信號(hào)低于截止波導(dǎo)的截止頻率，則輸入信號(hào)在截止波導(dǎo)快速凋落，即實(shí)現(xiàn)帶通濾波器對(duì)低端通帶外輸入信號(hào)的抑制;若輸入信號(hào)大于截止頻率，則信號(hào)輸入到第二段λ/4阻抗變換線4，阻抗變換后輸入到第一段匹配波導(dǎo)5，阻抗匹配后輸入到第一段波導(dǎo)短路枝節(jié)6、短截波導(dǎo)7、第二段波導(dǎo)短路枝節(jié)8和長(zhǎng)波導(dǎo)11構(gòu)成的諧振網(wǎng)絡(luò);第一段波導(dǎo)短路枝節(jié)6和第二段波導(dǎo)短路枝節(jié)8構(gòu)成的兩段并聯(lián)短路枝節(jié)線形成諧振網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)傳輸零點(diǎn);短波導(dǎo)7并聯(lián)長(zhǎng)波導(dǎo)11形成諧振網(wǎng)絡(luò)的第二個(gè)傳輸零點(diǎn)；上述兩個(gè)傳輸零點(diǎn)的諧振頻率，抑制帶通濾波器高端帶外信號(hào);若輸入信號(hào)落在帶通濾波器的高端帶外，則被諧振網(wǎng)絡(luò)吸收;若輸入信號(hào)在帶通濾波器通帶內(nèi)，則通過第二濾波輸入輸出端波導(dǎo)口 10輸出。
[0006]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。
[0007]結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、加工一致性好，波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，沒有小尺寸的諧振單元，設(shè)計(jì)方便，無(wú)需調(diào)試，加工一致性好，對(duì)加工精度要求低。本發(fā)明基于截止波導(dǎo)，第段λ/4阻抗變換線2順次連接截止波導(dǎo)3、第二段λ/4阻抗變換線4、第一段匹配波導(dǎo)5、第一段波導(dǎo)短路枝節(jié)6、短截波導(dǎo)7、第二段波導(dǎo)短路枝節(jié)8、第二段匹配波導(dǎo)9和第二濾波輸入輸出端波導(dǎo)口 10構(gòu)成濾波電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、加工一致性好。采用波導(dǎo)傳輸線設(shè)計(jì)濾波電路，沒有引入膜片、銷釘?shù)刃〕叽珉娐穯卧?。加工精度要求低，批生產(chǎn)加工一致性好，調(diào)試工作量少。
[0008]具有低傳輸損耗。本發(fā)明采用分別位于短截波導(dǎo)7兩端的第一段波導(dǎo)短路枝節(jié)6和第二段波導(dǎo)短路枝節(jié)8在垂直方向上連接長(zhǎng)截波導(dǎo)11組成U形結(jié)構(gòu)，該U形結(jié)構(gòu)形成了傳輸零點(diǎn)和串聯(lián)的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò);波導(dǎo)帶通濾波器低端通帶外抑制由截止波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)，且所有的電路結(jié)構(gòu)都是波導(dǎo)傳輸線，具有低傳輸損耗的特點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明利用波導(dǎo)的高通特性，采用波導(dǎo)傳輸線設(shè)計(jì)低通濾波電路，并在高端帶外增加傳輸零點(diǎn)，采用第一段波導(dǎo)短路枝節(jié)6和第二段波導(dǎo)短路枝節(jié)8構(gòu)成的兩段并聯(lián)短路枝節(jié)線形成諧振網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)傳輸零點(diǎn)；短波導(dǎo)7通過長(zhǎng)波導(dǎo)11并聯(lián)諧振，形成諧振網(wǎng)絡(luò)的第二個(gè)傳輸零點(diǎn);通過設(shè)計(jì)兩個(gè)傳輸零點(diǎn)的諧振頻率，實(shí)現(xiàn)帶通濾波器高端帶外信號(hào)的抑制，優(yōu)化濾波器高端的帶外抑制。低端波導(dǎo)的傳輸特性由截止波導(dǎo)的傳輸特性來(lái)保證，濾波器帶外抑制設(shè)計(jì)只需計(jì)算截止波導(dǎo)的波導(dǎo)寬邊長(zhǎng)度和傳輸線長(zhǎng)度即可實(shí)現(xiàn)任意抑制比，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便。
[0010]本發(fā)明為EHF頻段毫米波波導(dǎo)帶通濾波器設(shè)計(jì)提供了一種新穎的技術(shù)解決方案，適用于EHF頻段毫米波波導(dǎo)帶通濾波器的設(shè)計(jì)。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本發(fā)明EHF頻段毫米波截止波導(dǎo)帶通濾波器電路原理框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明EHF頻段毫米波截止波導(dǎo)帶通濾波器的右視圖圖3是發(fā)明EHF頻段毫米波截止波導(dǎo)帶通濾波器的主視圖。
[0013]圖4是圖3左視圖。
[0014]圖5是圖3的俯視圖。
[0015]圖中:I第一濾波輸入輸出端波導(dǎo)口，2第一段λ/4阻抗變換線，3截止波導(dǎo)，4第二段λ/4阻抗變換線，5第一段匹配波導(dǎo)，6第一段波導(dǎo)短路枝節(jié)，7短截波導(dǎo)，8第二段波導(dǎo)短路枝節(jié)，9第二段匹配波導(dǎo)，10第二濾波輸入輸出端波導(dǎo)口，11長(zhǎng)截波導(dǎo)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]參閱圖1-圖5。在以下描述的實(shí)施例中，EHF頻段毫米波截止波導(dǎo)帶通濾波器主要包