[发明专利]一种以耦合双间隙腔为基本单元的多腔体滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及微波滤波器技术领域，尤其涉及一种以耦合双间隙腔为基本单元的多腔体滤波器。

背景技术

    金属腔体滤波器由于其电磁屏蔽性好、结构紧凑、通带内插损低、体积小和功率容量高等优点，长期以来一直是移动通信基站发射滤波器的首选品种。多同轴腔交叉耦合的金属腔体滤波器由于具有较好的滤波特性和易于调谐等优点而广泛应用于当前的移动通信系统中，但现代无线通信基站在不断追求更高性能指标的同时，也追求更小体积和更低成本，而同轴腔金属腔体滤波器在缩小体积、改善1dB带宽等方面存在一定的技术瓶颈。为此经过充分的调研和分析，首次提出了采用以耦合双间隙谐振腔为基本单元的多腔体滤波器的技术方案，经研究表明，在1dB带宽和滤波器体积等方面，由单个双间隙腔构成的滤波器与双同轴腔滤波器相比有着明显优势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有同轴腔滤波器1dB带宽较窄、体积较大和成本较高的问题，提供一种以耦合双间隙谐振腔为基本单元的腔体滤波器，用较少的腔体单元实现较大的1dB带宽，提供一种大功率、宽频带、小体积而功率容量较高的金属腔体滤波器。

以耦合双间隙腔为基本单元的多腔体滤波器，包括两个或多个耦合双间隙谐振腔，以及输入/输出两个同轴线端口，每个耦合双间隙谐振腔由上下两个完全对称的矩形谐振腔组成，上下两个矩形谐振腔之间有一层开有两个以上耦合槽的金属壁，上下两个矩形谐振腔之间通过所开耦合槽实现耦合；相邻两个双间隙谐振腔之间通过一个开孔的金属耦合壁实现耦合，金属耦合壁的形状为上下对称的两个“T”字型结构；用于输入/输出的两个同轴线端口分别设置在了第一个双间隙腔的上腔和第二个双间隙腔的下腔，以达到充分利用四个单腔的谐振模式的目的。

本发明提供的一种以耦合双间隙腔为基本单元的多腔体滤波器，由一个腔体壳1围成的两个或多个耦合双间隙谐振腔2构成，所述的耦合双间隙谐振腔2是上下两个完全对称的矩形谐振腔，上下两个矩形谐振腔之间由一层耦合壁5分隔，每个矩形谐振腔内有一个内导体6，以实现上下两个矩形谐振腔的耦合；所述耦合壁5周边前后对称的位置开有两个或两个以上的第一耦合槽8，在耦合壁5中间位置开有两个对称的第二耦合槽9，相邻的两个耦合双间隙谐振腔2之间安装上下对称的“T”字型结构耦合壁7，以实现相邻双间隙腔之间的耦合；左上位置的矩形谐振腔为第一个双间隙腔的上腔，右下位置的矩形谐振腔为第二个双间隙腔的下腔，输入同轴线端口设置在第一个双间隙腔的上腔，输出的同轴线端口4设置在第二个双间隙腔的下腔，以达到充分利用四个单腔的谐振模式的目的，同轴线有内轴3。

所述耦合壁5及“T”字型结构耦合壁7是金属壁。

与现有的技术相比，本发明有如下有益效果：

1、与传统同轴腔滤波器相比，在同样单腔数目的情况下，双间隙腔滤波器的1dB带宽明显增大。为满足一定带宽的要求，双间隙腔滤波器所需谐振单元的数目将较少，从而减小了腔体滤波器的体积，降低了生产成本。

2、双间隙腔滤波器具有独特的双层结构，与传统单层结构的双同轴腔滤波器相比，在满足相同滤波特性的情况下，双间隙腔滤波器的横截面积可以缩小一半，而传输功率容量可以提高一倍，这对于某些特殊应用场合，将具有非常明显的优势。

3、采用双同轴腔交叉耦合，将能设计出体积较小、带外抑制较好的交叉耦合双间隙腔滤波器。

附图说明

图1是本发明的多腔体滤波器的整体结构示意图。

图2是本发明的多腔体滤波器的俯视剖面图。

图3是本发明的多腔体滤波器的滤波特性电磁仿真曲线的驻波比示意图。

图4是本发明的多腔体滤波器的多腔体滤波器的滤波特性电磁仿真曲线的dB示意图。

图5是本发明的多腔体滤波器的多腔体滤波器的滤波特性电磁仿真曲线的幅值示意图。

具体实施方式

参照图1、2，本发明提出了以耦合双间隙腔为基本单元的多腔体滤波器，并通过对腔体结构和各个耦合孔的不断优化，设计了一个可以工作于应用广泛的通信系统GSM-1800发射频段（1805～1880MHz）要求的以耦合双间隙腔为基本单元的多腔体滤波器。该滤波器最成功之处在于采用了上下双层结构的耦合双间隙腔作为基本单元，以及在两个耦合双间隙腔之间采用“T”字型耦合壁实现相邻腔之间的耦合，这种双间隙腔结构和耦合方式既能有效地减少谐振单元个数，又能获得较大的传输带宽。