[实用新型]相位翻转180°的腔体滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域中的电子元器件结构，具体是一种实现相位翻转180°的腔体滤波器。

背景技术

由于通信技术的不断提高，对滤波器的要求也越来越高，在滤波器的体积一定的情况下，对滤波器也提出各种性能要求。有些滤波器对相位参数提出了要求，如果现有的方案设计中相位参数与规定的参数相差180°，传统的方法是通过加长线长或缩短线长，可以是微带线或同轴线或带状线以实现相位翻转180°的要求。但由于受到体积与插入损耗及成本的限制，加长线长这种方法是很难达到要求的；若缩短线长，很可能会使现有的设计方案全盘推翻，而且还有可能牵涉到其它指标不能满足要求，甚至有可能出现缩短线长的方案根本不适合现有的方案。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种装配及调试工艺都非常简单、易于实现相位翻转180°的腔体滤波器。

为实现上述目的，本实用新型设计的相位翻转180°的腔体滤波器，包括腔体，腔体的两端面分别安装有输入输出连接器，腔体内安装有两根或以上谐振杆，其中一根谐振杆安装在腔体的一个内侧面，其余的谐振杆均安装在腔体的另一个内侧面。

本实用新型将腔体滤波器中的数根谐振杆其中的任意一根谐振杆的在腔体内的安装方向与其它谐振杆的安装方向相反，即其中一根谐振杆倒装，在不改变现有腔体滤波器的整体结构的基础上杰克实现相位相差180°，结构简单、易于实现，大大节省产品设计时间。

本实用新型的原理是根据电感(磁场)与电容(电场)的相位差180°原理设计。具体分析如下：

将电感看做为二端口元件，在Designer里面进行分析，如图1所示，电感的相位不会因频率的改变而改变，始终处于-90°如图2所示(图2中的横作坐标表示频率，单位是GHZ，纵坐标表示相位，单位是°)。

将电容看做为二端口元件，在Designer里面进行分析，如图3所示，其相位不会因频率的改变而改变，始终处于90°，参阅图4所示(图4中的横作坐标表示频率，单位是GHZ，纵坐标表示相位，单位是°)。

普通的腔体滤波器即腔体中的谐振杆安装都在同一面中，相邻谐振杆之间的耦合主要以电场耦合为主，谐振杆间的总耦合等于电场耦合减去磁场耦合，腔体的上端主要是以电场为主，下端主要是以磁场为主。通常在相邻谐振杆之间耦合区域中心伸入一螺杆，从而减弱电场耦合来达到谐振杆间的总耦合的效果，即谐振杆间加入螺杆后是以磁场耦合为主。

将普通的腔体滤波器中数根谐振杆中的任意一根谐振杆的安装方向与其它谐振杆的安装方向截然相反，那么″正装″与″倒装″两谐振杆在腔体内的自身主要的磁场与电场的相对位置发生了变化，即腔体上端存在着电场，腔体的下端也存在着电场，从而在这两谐振杆之间耦合区域中心伸入一螺杆电场都不会有太大的变化，如前面所述，相邻谐振杆间的耦合主要是以电场耦合为主，因而″正装″与″反装″谐振杆间的耦合主要是以电场耦合为主，根据电感与电容相位差180°，从而可以通过改变谐振杆的安装方向就可以实现相位180°翻转的设计。

在相同的外在条件下，如相同的谐振杆尺寸及相邻谐振杆间的距离相等，通常电场耦合比磁常用耦合要强，所以以磁场耦合的相邻谐振杆间的耦合系数要比电场耦合的耦合系数小。若相邻谐振杆通过不同的场耦合要得到相同的耦合系数，根据耦合窗口与耦合系数的对应关系公式：Kn＝2(F2n-F1n)/(F1n+F2n)计算并且通过不断改变谐振杆尺寸及相邻谐振杆的距离等物理参数来实现。

附图说明

图1是电感看做为二端口元件仿真图；

图2是图1中电感的相位变化曲线图；

图3是电容看做为二端口元件仿真图；

图4是图1中电容的相位变化曲线图；

图5是本实用新型的实施例结构示意图；

图6是图5中的一根谐振杆的结构示意图；

图7是谐振杆均安装在腔体的同一个侧面上的相位仿真曲线图；

图8是本实用新型腔体滤波器相位仿真曲线图；

图中：1、腔体；2、输入输出连接器；3、谐振杆；3.1安装在腔体一侧面上的谐振杆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图5所示的相位翻转180°的腔体滤波器，包括腔体1，腔体1的两端面分别安装有输入输出连接器2，腔体1内安装有两根或以上谐振杆，其中一根谐振杆3.1安装在腔体的一个内侧面，其余的谐振杆3均安装在腔体的另一个内侧面。