[发明专利]抑制波导滤波器寄生通带的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种雷达及微波通信技术领域的方法，具体是一种抑制波导滤波 器寄生通带的装置。

背景技术

波导滤波器一般由处于中部的多个谐振腔和处于两端的耦合结构组成，具有 结构简单、容易设计和实现等特点，使其在微波领域得到广泛应用。但是，由于 谐振腔具有多重谐振特性，使得在滤波器的频率响应中，除中心频率ω₀所处的 工作通带以外，还存在与ω₀对应的波导波长成整分数倍的波导波长相关频率处， 存在寄生通带，即高次谐波。实际应用中，往往需要采用一些方法抑制这些谐波， 以获得理想的频率选择性。近来，人们采用了多种方法来抑制波导滤波器的高次 谐波。在矩形波导滤波器设计中，常采用探针作为输入输出耦合结构。这种结构 中，探针处于波导宽边的中部，与短路活塞的距离约为中心频率波导波长的四分 之一，即探针处于电压波腹点，易于激励中心频率及其奇次谐波。对于偶次谐波 而言，探针处于电压波节点，不易激励，从而使中心频率的偶数倍频率的寄生通 带得到抑制。但是该结构对三次及以上的奇数倍频率对应的寄生通带无法抑制。

经对现有技术文献检索发现，G L Matthaei、L Young和E M T Jones在 《Microwave filter，Impedance-matching network，and coupling structures》 (《微波滤波器，阻抗匹配网络和耦合结构》)中提出一种十字形电容耦合宽阻带 滤波器，该滤波器由耦合结构和级联的一串谐振腔构造而成，谐振腔一端短路， 一端开路，依传输路径垂直分布，谐振腔中部开腔以实现谐振腔互连。谐振腔的 短路面到互连点的长度等于谐振腔对应的高次谐波中心频率的半波长，开路端到 互连点的长度等于谐波中心频率的四分之一波长。此时，对于高次谐波而言，谐 振腔的互连点是电压波节点，从而使谐波得到抑制。滤波器实现复杂，相关滤波 器结构庞大，宽带谐波抑制能力有限。

经检索还发现，专利公开号为CN 1411098的中国专利，专利名称为《具有 高谐波抑制的内置式手机双频贴片天线》，提出了通过具有带阻滤波特性的 PBG(光子带隙结构)结构实现了对高次谐波的抑制，但是，PBG结构一般用于微 带线滤波器中，将其用于矩形波导滤波器，特别是可调带通波导滤波器时，由于 其结构固定，不方便调节，限制了其使用。

经检索进一步发现，专利申请号为200810033296.1的中国专利，专利名称 为《基于频变似金属性材料抑制微波滤波器寄生通带的方法》，提出了利用等离 子体的高通滤波特性来实现滤波器带外谐波抑制。该方法需要外源激励和维持等 离子体，虽然等离子体具有优良的频率选择特性及可调性，再加上等离子体生成 技术的发展，但其实现技术较为复杂，并存在需要外部等离子激励源的不足。

现有技术中的滤波器的耦合结构只能部分抑制带外偶次谐波，无法抑制奇次 谐波这一不足。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种抑制波导滤波器寄 生通带的装置，使用具有频率选择特性的单端口器件，辅之以耦合探针位置的非 对称布局，使其在原有波导滤波器的一端，在其终端反射板处引入带圆弧形反射 面的、基于高通波导的单端口器件，结合滤波器两枚探针的非对称布置，营造出 分别适合于2次、3次谐波以及更高次谐波产生，并相继使其反相对消的结构， 以此实现波导滤波器的无源谐波抑制。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：谐振腔波导滤波器、单端 口器件、第一探针、第二探针、第一终端反射板、第二终端反射板、第一窄边壁、 第二窄边壁，其中：

单端口器件的中轴与谐振腔波导滤波器的中轴一致，谐振腔波导滤波器一端 的第一终端反射板上设有与单端口器件的端口大小相同的孔洞，单端口器件的一 端通过此孔洞与谐振腔波导滤波器相通，单端口器件的另一端设有圆弧反射板， 在谐振腔波导滤波器靠近单端口器件的一端设有第一探针，谐振腔波导滤波器在 靠近第二终端反射板的一端设有第二探针，第一窄边壁和第二窄边壁分别为谐振 腔波导滤波器的侧面两个面壁。

所述单端口器件，包括：圆弧反射板、法兰、高通波导，其中，高通波导一 端设有圆弧反射板，另一端设有法兰，法兰与第一终端反射板相对设置。

所述高通波导，其截止频率高于二次谐波但低于三次谐波。