[实用新型]电容加载紧凑型波导滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电容加载紧凑型波导滤波器。

背景技术

目前，直接耦合腔波导滤波器是应用最广泛的波导滤波器之一。直接耦合腔波导滤波器的工作原理是：电磁波信号从输入端进入该滤波器。部分入射微波在该滤波器的耦合结构之间多次反射。如果当电磁波的频率落在该滤波器的通带范围内，这些反射的微波在滤波器的输入端互相抵消，其总的反射为零，入射微波将全部通过输出端输出；反之，如果电磁波的频率不在该滤波器的通带范围内，反射的微波在波导滤波器的输入端互相叠加，输入微波在波导滤波器的输入端几乎全部被反射。此时，几乎无微波从波导滤波器输出端输出，从而实现滤波。该器件具有插损低，频率选择性好等优点。但是，在频率比较低的微波频段(比如从L波段到X波段)，这种滤波器的长度一般比较长。另外，这种滤波器在加工时需要耗费大量金属材料，增加了滤波器的原材料成本。另外，直接耦合腔波导滤波器在通带的高端外易受到寄生通带的影响从而影响带外抑制。这些缺点限制了这种直接耦合腔波导滤波器的用途。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种解决直接耦合腔波导滤波器的不足，加载有电容性金属圆柱的电容加载紧凑型波导滤波器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：电容加载紧凑型波导滤波器，包括矩形波导所述矩形波导内设有至少两个电容性金属圆柱。

本实用新型中的电容加载紧凑型波导滤波器的工作原理与上述直接耦合腔波导滤波器的工作原理基本相同。区别在于：由于在直接耦合腔波导滤波器中的耦合结构之间的波导内壁加载了电容性金属圆柱，采用的电容性金属圆柱，可以采用标准圆杆材料加工而成，不需要在滤波器中采用其它(比如铣切等)工序。这种方案在不明显增加加工成本的基础上，实现直接耦合腔波导滤波器的小型化，使整个滤波器的长度缩短，减小了滤波器的体积和重量；提高滤波器的频率选择性和抑制寄生通带。

所述电容性金属圆柱一端与波导内壁的上表面或下表面连接，另一端与波导内壁不连接。

如果所述相邻电容性金属柱之间设有耦合结构，本实用新型的电容性金属圆柱加载于直接耦合腔波导滤波器的相邻耦合结构之间。该电容性金属圆柱还可以加载于没有耦合结构的波导中，构成波导滤波器。

所述耦合结构可以为单侧电感性金属膜片，电感性金属柱，或自谐振金属膜片。

所述矩形波导的尺寸沿波导纵向以阶梯或光滑的方式变化。波导纵向阶梯状或平滑的方式使波导尺寸从中间到两端逐渐增大。

所述电容性金属圆柱开路端和/或耦合结构附近，设有调谐螺钉，调谐螺钉通过矩形波导壁伸入到波导内。该设置用于修正加工误差。

综上所述，本实用新型的有益效果是：

1、在直接耦合腔波导滤波器中的耦合结构之间的波导内壁，或者在无耦合结构的波导内壁加载了电容性金属圆柱，使整个滤波器的长度缩短，减小了滤波器的体积和重量。

2、提高滤波器的频率选择性和抑制寄生通带。

3、采用电容性金属圆柱，整个滤波器的加工成本没有显著增加。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是本实用新型实施例二的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三的结构示意图；

图5是本实用新型实施例四的结构示意图；

图6是图5的B-B向剖视图。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型的电容加载紧凑型波导滤波器包括矩形波导1，电容性金属圆柱2，耦合结构3为电感性金属圆柱，调谐螺钉4和波导1两端的法兰5。耦合结构3沿波导1纵向排列，电容性金属圆柱2位于相邻耦合结构3之间，电容性金属圆柱2的一端与波导内壁之一相连，另一端与波导内壁不连接。调谐螺钉4位于电容性金属圆柱2不与波导1相连的开口端或耦合结构附近，用于补偿滤波器加工带来的误差。

实施实例2：

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于本实施例没有采用任何耦合结构。同时，波导尺寸从波导中部1/2处到两端以阶梯状的方式逐渐增大。

实施实例3：

如图4所示，本实施实例与实施例1的区别在于，本实施例直接耦合腔中的每个耦合结构3为单侧金属膜片。

实施实例4：

如图5、图6所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例直接耦合腔中的每个耦合结构3为一开矩形孔的金属自谐振膜片。这里的金属自谐振膜片，与中文文献中的“频率选择表面”，和英语文献中的“Frequency Selective Surface(FSS)”是同一含义。