[实用新型]管片滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种滤波器，具体地说，是涉及一种相对带宽小于1%的超窄带带通滤波器。

背景技术

微波滤波器是许多现代微波、毫米波系统中一个极其重要的部分，其性能的优劣往往会直接影响整个系统的性能。由于无线电通信频率资源的日益紧张，各类通信系统的工作频率将向更高频率的微波甚至毫米波发展。为了更好地利用频谱资源，各种通信频点要求比较窄。这就催生了超窄带滤波器技术。微波滤波器的相对带宽小于1%时将遇到两个问题。一是滤波器通带插损急剧升高，而是由于环境温度变化导致的频率漂移是滤波器失去作用。微波界解决问题的办法是采用双模谐振腔提高谐振腔的Q值，同时采用铟钢等温度系数低的材料减小外界温度对滤波器通带频率的影响。这种方法将导致贵重高强度材料的使用和加工，必然导致器件的成本的急剧升高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管片滤波器，克服现有技术中存在的问题，大大降低超窄带微波滤波器的成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：管片滤波器，其包括至少3节金属管、至少2片耦合膜片、2个输入输出结构，耦合膜片位于两节相邻金属管之间，耦合膜片连接在金属管的端口处，所有金属管和耦合膜片构成的总体结构称为管膜主体，2个输入输出结构分别设置在管膜主体的最左端和最右端；耦合膜片具有一个或几个耦合通孔，该耦合通孔的口径小于金属管的口径，相邻金属管通过耦合通孔互相连通，有一直线或曲线穿过所有耦合通孔和金属管的内腔区域，所述金属管中至少有3节金属管的横截面形状相同。

为了便于在金属管上安装频率调谐螺钉和耦合调节螺钉，同时为了节省材料，我们让金属管厚度在安装螺钉处比其它地方更厚。为此，至少一节金属管的壁厚在横截面方向变化，其中最大厚度比最小厚度大50%以上。

金属管与其两端的耦合膜片构成一个谐振腔，金属管与其一端的输入输出结构和与其另一端的耦合膜片也构成谐振腔，所述谐振腔为矩形谐振腔，其中至少有2个谐振腔的工作模式为该谐振腔的高次模。

高次模的矩形谐振腔的工作模式为TE102模式；或者高次模的矩形谐振腔为高次模的矩形双模谐振腔，其工作模式为TE102和TE301模式。

所述管膜主体相对于过其纵向轴线的垂直对称平面构成一镜面对称结构；所述金属管的底部或顶部设置有至少2根金属柱； 在某一金属管中的所有金属柱中，至少有2根金属柱沿管膜主体轴线的纵向位置相同，该两根金属柱的中心轴线在垂直于管膜主体的垂直对称平面的方向上的横向距离为金属管的宽度的0.5~0.75倍。

所述金属管为铟钢金属管，或为热膨胀系数低于每摄氏度百万分之五的金属管。

所述金属管或/和耦合膜片或/和输入输出结构表面设置有镀银层，金属管与耦合膜片之间通过低温焊料层焊接。该低温焊料层的熔点低于或等于250摄氏度。输入输出结构可以采用一般金属，比如合金铝或黄铜。 当金属管采用铟钢等热膨胀系数很低的材料时，为了避免二种金属热膨胀系数不同造成的错位和断裂，金属管与输入输出结构之间不焊接。

还包括加强板，该加强板与2个输入输出结构之间通过连接螺钉连接。

耦合膜片上可以设置耦合调节螺钉，也可以不设置耦合调节螺钉。而设置耦合调节螺钉的条件是要看耦合膜片的厚度是否能承载耦合调节螺钉。而在本结构中是需要设置耦合调节螺钉的。如何设置耦合调节螺钉是本实用新型的一个关键。常规设置是直接将耦合调节螺钉设置在耦合膜片上。但为了降低铟钢的使用量，特别是避免对铟钢等硬材料的加工存在的困难。因此本实用新型的耦合膜片需要做到很小的厚度。因此，本实用新型的关键是怎么设置耦合调节螺钉的位置。为此，本实用新型采用了下述2种实现耦合调节螺钉的手段：当耦合膜片的厚度大于2.5毫米时，至少有一节耦合膜片设置有耦合调节螺钉，耦合调节螺钉延伸到耦合通孔内。当所述耦合膜片中至少有一个耦合膜片的厚度小于或等于2.5毫米。所述耦合膜片中至少有一个耦合膜片上没有耦合调节螺钉，而且与该耦合膜片相邻的2节金属管中，至少有一节金属管上设置有耦合调节螺钉。该耦合调节螺钉尽量靠近该金属膜片上的耦合通孔。这时，该耦合调节螺钉的轴线与该金属管的外壁相交点距离该金属膜片的距离小于该金属管的沿管膜主体轴线方向长度的15%。

输入输出结构为开孔的金属片， 其两个最大的相对面为平行的平面的一部分。