[发明专利]一种基于金属贴片控制频率和耦合的双模介质滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波器，具体涉及一种基于金属贴片控制频率和耦合的双模介质滤波器。

背景技术

随着无线通信系统的高速发展，现代社会已经进入了一个信息高速传播的时代，时刻可见信息在我们的身边进行传递，无线通信已经被广泛应用于社会生活的各个领域，比如移动通信、雷达导航和电子对抗。微波滤波器在无线通信系统有着不可替代的重要作用，在无线通信的过程中对进行通信的频率起着选择作用，即抑制不需要的频率，使其不能通过，同时让有用的频率通过，其性能的好坏往往对整个无线通信系统的性能有直接的影响。

近几十年来，随着无线通信技术的快速发展，不仅要求微波滤波器具有良好的性能，即插入损耗小、带外抑制高以及温度稳定性好，同时还希望其体积尽可能的小，以便于系统的集成和小型化，而采用高介电常数的介质材料和双模技术设计的双模介质滤波器正好满足无线通信系统发展的需求，得到了迅猛的发展，被广泛应用于无线基站和航天航空等领域。

1999年，IanC.Hunter和J.DavidRhodes等人在IEEETransactionsonMicrowaveTheoryandTechniques上发表题为“Dual-modefilterswithconductor-loadeddielectricresonators”的文章。作者利用四个加载金属腔的圆柱介质谐振器实现了八阶双模介质滤波器，该滤波器腔内耦合是通过对放置在圆柱介质谐振器上表面的金属圆盘进行开槽实现的，通过控制开槽的深度和宽度实现对腔内耦合强度的控制。该滤波器的腔间耦合则是通过在腔壁上开一个窗口并放置同轴导电棒实现的

2011年,LucaPelliccia和FabrizioCacciamani等人在MicrowaveConferenceProceedings(APMC)上发表题为“Ultra-compactpseudoellipticwaveguidefiltersusingTMdual-modedielectricresonators”的文章。作者利用使用了TM模的介质谐振器，实现了双腔四阶双模介质滤波器。该滤波器的腔内耦合是通过对外部金属腔进行切角实现的，通过控制金属腔切角的大小，可以实现对腔内耦合强度的控制，该滤波器的腔间耦合是通过在两个腔体磁场强度最强的位置开槽实现的。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种基于金属贴片控制频率和耦合的双模介质滤波器。

本发明采用如下技术方案：

一种基于金属贴片控制频率和耦合的双模介质滤波器，包括两个介质谐振器、控制耦合强度的金属贴片、控制谐振频率的金属贴片及腔间耦合结构，所述两个介质谐振器通过腔间耦合结构进行耦合，所述控制耦合强度的金属贴片及控制谐振频率的金属贴片均贴在两个介质谐振器的外壁上。

所述腔间耦合结构包括耦合窗口及垂直耦合窗口放置的金属导体环，所述耦合窗口开在两个介质谐振器之间。

所述控制耦合强度的金属贴片具体为两片，分别为第一金属贴片及第二金属贴片，每个介质谐振器外壁贴有一片。

所述控制谐振频率的金属贴片具体为四片，分别为第三、第四、第五及第六金属贴片，每个介质谐振器外壁贴有两片。

所述两个介质谐振器均为圆柱形。

所述腔间耦合结构中的金属导体环为矩形金属环。

优选的，还包括输入及输出端口，均通过环形结构实现。

优选的，还包括外部腔体，所述两个介质谐振器设置在外部腔体内。

优选的，所述控制耦合强度的金属贴片具体贴在与TM简并模两个模式成45度的方向；所述控制谐振频率的金属贴片具体贴在TM简并模电场最强的位置。

在每个圆柱形介质谐振器的表面贴有三片金属贴片，其中两片金属贴片控制谐振频率，另一片控制腔内耦合强度，通过改变金属贴片的高度可以改变谐振频率和腔内耦合强度，腔间耦合通过开窗和矩形金属导体环实现，而输入输出端口耦合则是通过环形结构实现的。

本发明的有益效果：

(1)采用金属贴片实现对双模介质滤波器频率的控制，便于加工制造；

(2)采用金属贴片实现对双模介质滤波器耦合强度的控制，便于加工制造；

(3)采用双模介质谐振器进行设计具有体积小及Q值高等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实施例的仿真示意图；

图3是本发明实施例贴有两个金属贴片后谐振腔侧视图；