[发明专利]一种高低端带宽平衡的同轴腔可调滤波器

说明书

技术领域

本发明属于微波无源电路领域，涉及一种高低端带宽平衡的同轴腔可调滤 波器，更具体的是涉及一种实现小型化、高低端带宽平衡而不降低其他性能的 同轴腔可调滤波器。

背景技术

滤波器的作用是对特定频率的信号通过，而对频率之外的信号进行衰减。 一般情况下可以利用在同轴谐振腔之间开矩形耦合孔的办法来实现腔间耦合， 进而形成同轴腔滤波器。可调滤波器的特点就是滤波器的中心频率可以根据需 要变化，以此来实现保密通信。同轴腔可调滤波器的耦合通常通过腔间的耦合 窗口实现。

通常要求可调同轴腔滤波器的调谐范围尽量的宽，在整个调谐范围内滤波 器的带宽尽量保持一致。另外还要求工作中心频率处具有最小的插入损耗，并 且要求带外具有适当的衰减。

为了更好的理解本发明的背景技术，现对传统同轴腔可调滤波器进行说 明。传统的同轴腔可调滤波器使用四分之一波长同轴腔作为谐振腔，其中内导 体的长度可变。通过改变内导体的长度来改变滤波器开路端加载的等效电容， 进而改变滤波器的工作频率。滤波器的腔间耦合通过在腔间隔板上面开一个矩 形的耦合窗口来实现，耦合孔的起始位置一般从同轴腔的短路端开始，通过带 宽指标来确定耦合孔的长度和宽度。滤波器与外界的耦合通过输入输出耦合环 实现。耦合环的位置和大小也根据需要的带宽和插损来确定。

这种传统的同轴腔可调滤波器的缺点在于如果想保证可调同轴腔滤波器 在整个调谐范围内带宽恒定，就要求耦合窗口的长度要足够，一般会超过二分 之一波长。如果耦合窗口的长度过短，随着频率的升高，窗口的耦合系数也会 增加，进而滤波器的带宽会逐渐的增大，这样就会恶化滤波器的带外隔离性能， 也会增加带外干扰。如果为了保证可调同轴腔滤波器在整个可调谐范围内的带 宽恒定，则滤波器的体积又过大，限制了其在很多场合的应用。

发明内容

本发明针对现有滤波器中体积过大、高低端带宽不平衡问题，提供一种高 低端带宽平衡的同轴腔可调滤波器，采用新的耦合方式来改进小型化同轴腔可 调滤波器在整个工作频段内的带宽，使其在保持带宽恒定的基础上腔体长度小 于四分之一波长，达到小型化的目的。

针对上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高低端带宽平衡的同轴腔可调滤波器，包括滤波器壳体、隔板、输入 同轴接头、输出同轴接头、输入耦合环、输出耦合环。

所述的滤波器壳体为中空的长方体，输入同轴接头和输出同轴接头分设在 滤波器壳体相对的两个侧壁上；n块隔板平行设置在滤波器壳体内，将滤波器 壳体分隔成n+1个同轴腔，n≥1；所述的隔板与输入同轴接头和输出同轴接头 所在的滤波器壳体侧壁平面平行，每块隔板开有矩形的耦合窗口；每个同轴腔 内底部中心设置有圆柱形的内导体，输入耦合环的一端与输入同轴接头连接、 另一端与滤波器壳体腔内底部连接，输出耦合环的一端与输出同轴接头连接、 另一端与滤波器壳体腔内底部连接；每个隔板的耦合窗口上架设有腔间耦合 环，所述的腔间耦合环为螺线管型结构，腔间耦合环的轴线位于耦合窗口所在 的平面内，并与耦合窗口的底边平行，腔间耦合环的螺旋线的两端分别位于相 邻的两个同轴腔，螺旋线的两端引出引线与所在同轴腔的底部连接。

所述的腔间耦合环的螺线管的截面为等腰梯形、矩形或三角形。

本发明将滤波器耦合窗口和跨腔螺旋线耦合环结合，而螺旋线耦合环的耦 合系数随着频率的升高而降低，因此利用这种结构能够实现同轴腔可调滤波器 在整个频率调谐范围内带宽保持恒定。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的A-A向视图；

图3为矩形耦合窗口的耦合系数随频率变化的曲线；

图4为本发明的带宽随频率变化的曲线；

图5为本发明可调滤波器在低频端的性能图；

图6为本发明可调滤波器在高频端的性能图。

具体实施方式