[实用新型]一种适用于电视频段滤波器的双哑铃形负交叉耦合装置

说明书

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，具体地说，涉及一种适用于电视 频段滤波器的双哑铃形负交叉耦合装置。

背景技术

微波滤波器是无线通信系统重要的组成部件，滤波器结构最直接 最基本的作用是抑制不需要的信号频率，并使需要的信号频率顺利传 输。在广播电视发射天线系统中，滤波器更是必不可少的设备，根据 不同类型滤波器的特点以及广播电视的需求，现阶段采用的滤波器都 是同轴腔带通滤波器。同轴腔滤波器广泛应用于通信、雷达等系统， 按腔体结构不同一般分为标准同轴、方腔同轴等。同轴腔体具有Q 值高、易于实现的特点，特别适用于大功率、通带窄、带内插入损耗 小、带外抑制高的场合。这类滤波器非常适合大规模生产，成本也非 常低廉，各种特点非常适合现阶段广播电视多工器的要求。

广播电视发射系统现最常采用的滤波器是方腔同轴带通滤波 器，典型结构是级联式的耦合谐振腔结构。级联式耦合带通滤波器的 优点是技术比较成熟，调试比较简单，对腔体排列方式基本没有要 求，带外的衰减曲线没有波纹起伏。六腔级联式带通滤波器的基本原 理及仿真曲线如图1和图2所示。

近些年发展起来的交叉耦合技术可以在不增加滤波器腔体数量 的前提下提高滤波器上下边带的陡度。这种技术的基本原理是在滤波 器的不相邻的谐振腔体之间引入一定量的耦合，可使滤波器产生传输 零点。理论上，这种滤波器属于椭圆函数滤波器。带交叉耦合的级联 式带通滤波器的基本原理及仿真曲线如图3和图4所示。

从图2和图4的比较可以看出引入一个交叉耦合可以使带通滤波 器的上下沿的陡度有明显改善，同时带外有波纹起伏，通过调整交叉 耦合量的大小可以改变上下沿的陡度和带外波纹起伏的大小。如果需 要还可以加两个交叉耦合甚至三个交叉耦合来提高带通滤波器上下 沿的陡度。

众所周知，在六腔级联滤波器中引入零点需要在第二谐振腔与第 五谐振腔之间添加能提供负耦合系数的电耦合结构，而现有的广播电 视滤波器采用的交叉耦合装置主要是采用单哑铃形耦合装置的形 式，具体结构见于图5，单哑铃形耦合装置的弊端在于其所提供的负 耦合系数与谐振棒的高度有着密切关系，并且变化范围特别大，只能 配合底部U型环来提供变化范围较大的正耦合来进行补偿。图7给 出了其耦合系数与谐振棒长度的关系曲线，其中线1为滤波器零点高 度为-25dB时所需的负耦合系数，曲线2为单哑铃形耦合装置在合适 的高度所提供的耦合系数与谐振棒长度的关系曲线，曲线3为双哑铃 形耦合装置在合适的高度所能提供的耦合系数与谐振棒长度的关系 曲线。从图中可以明显看出两种结构的优缺点，单哑铃形耦合装置位 置相对固定，而谐振棒在470MHz～802MHz频段内的高度差为 60mm，就会造成其耦合系数随着谐振棒长度的变化幅度特别大，而 滤波器只需线性变化的耦合系数来保持零点高度的一致性，所以在实 际中就会采用U型环的正耦合来补偿负耦合，通过调节U型环的高 度来保证负耦合的线性变化。虽然U型环能提供跨度很大的正耦合， 但是U型环有着成本较高、锁紧装置复杂、插损大等一系列缺点， 正在逐渐被淘汰，而螺柱调节的插损小、锁紧装置简单等优点显现， 逐渐走上市场舞台。其中，螺柱对于耦合系数调节范围较小是最大缺 点。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的是设计一 种适用于电视频段滤波器的双哑铃形负交叉耦合装置，所述双哑铃形 负交叉耦合装置可以在无需较多正耦合校正的情况下保持电视全频 段零点的高度。

本实用新型提供了一种适用于电视频段滤波器的双哑铃形负交 叉耦合装置，所述双哑铃形负交叉耦合装置包括第二谐振腔、设置在 所述第二谐振腔的第二谐振棒、非相邻腔的与所述第二谐振腔相对应 的第五谐振腔、设置在所述第五谐振腔的第五谐振棒、设置在所述第 二谐振腔和所述第五谐振腔之间的腔体壁、设置在所述第二谐振腔的 底部的二腔空气窗口、设置在所述二腔空气窗口下的二腔调节螺柱、 设置在所述第五谐振腔的底部的五腔空气窗口、设置在所述五腔空气 窗口下的五腔调节螺柱、以及安装在所述腔体壁上的双哑铃形装置； 其中，所述双哑铃形装置包括组成哑铃的双镀银黄铜圆盘，两个哑铃 间的聚四氟片、以及用于连接其圆盘的连接柱。

作为对本实用新型的所述双哑铃形负交叉耦合装置的进一步说 明，优选地，所述双哑铃形装置的数目为至少2个。