[发明专利]谐振器及椭圆函数型低通滤波器

说明书

本发明公开了一种谐振器。本发明谐振器包括一个等效电容结构和一个等效电感结构；等效电容结构包括一个U型金属结构以及一个与U型金属结构等高但厚度较小的金属隔板，金属隔板设置于U型金属结构正中间并将U型金属结构的厚度方向等分为对称的两部分；等效电感结构为一根金属杆，其下端与金属隔板的上边缘固定连接。本发明还公开了一种椭圆函数型低通滤波器。本发明椭圆函数型低通滤波器采用特殊结构的谐振器，整个滤波器不需要调谐，所需零部件少，多个部件采用共型结构，具有整体结构紧凑、易于制造装配的优点，并且具有插入损耗小、功率容量大、带外抑制好的特性，尤其适用于较低频率的大功率应用场合。

技术领域

本发明涉及一种用于低通滤波器的谐振器以及基于该谐振器的椭圆函数型低通滤波器。

背景技术

在电子设备中，不论采用哪种频率综合方式，由于其固有特性，都会产生谐波和杂散，这些谐波和杂散经过放大器放大后会干扰电子设备的正常工作。另外现代雷达和通信设备为了追求更远的作用距离而增加输出的峰值功率和平均功率，但是高功率发射机必然会带来过高的谐波功率，这些大功率发射机的谐波能量会严重干扰甚至烧毁电子设备。另外输出谐波不合格的电子设备也无法获得无线电管理委员会的出厂许可证。因此必须在射频前端滤除电子设备输出的谐波频谱能量。

目前用于波导射频前端滤除谐波的低通滤波器主要有:同轴糖葫芦形低通滤波器。糖葫芦结构的低通滤波器性能良好，结构简单，被广泛的运用。

但是由于糖葫芦形式的低通滤波器没的传输响应曲线是切比雪夫响应曲线，没有传输零点，因此必须要很多阶才能获得较好的带外抑制特性。这就导致滤波器的体积较大，特别是频率较低的频段，例如几百MHz频段。另外由于滤波器的阶数多，插损大，会恶化系统的性能。在大功率的应用场合，由于插损大，导致的损耗大，发热量大，可能烧毁整个滤波器。

为了克服传统糖葫芦形式的低通滤波器的不足，有研究者提出了一种新型的低通滤波器，该低通滤波器的频率响应曲线满足椭圆函数曲线(椭圆函数响应曲线带外具有和通带内相同数目的传输零点)，因此称其为椭圆函数型低通滤波器。例如，中国发明专利CN102354778公开了一种椭圆函数型低通滤波通路，其金属腔体设置有多个顺次相连通的子腔，相邻两个子腔之间设有谐振柱，谐振柱上方设有导体棒，导体棒对应每个谐振柱处设有通孔，每个谐振柱均有一调谐螺杆穿过相应的通孔并深入该谐振柱以使调谐螺杆与该谐振柱容性耦合，导体棒两端分别形成两个连接端口。又如，中国发明专利CN103855447所公开的椭圆函数型低通滤波器采用一组包括以导线绕折而成的电感元件和印制有调谐盘的介质板的谐振单元，所述介质板横跨所述纵长型腔体的顶部的横向设置，所述电感元件一端与所述介质板的调谐盘接触连接，另一端与所述传输杆接触连接。以上两种低通滤波器都存在尺寸较大，结构复杂，零件多，组装要求高，组装精度不容易控制，需要调谐螺钉进行调谐等问题。另外由于有调谐螺钉，电场在调谐螺钉处集中，在大功率情况下，很容易在该调谐螺钉处打火，因而其功率容量受到极大限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有椭圆函数型低通滤波器所存在的不足，首先提供一种结构简单、便于制造且电气性能稳定可靠的谐振器，并在其基础上提供一种结构紧凑，插入损耗小，功率容量大，带外抑制好的椭圆函数型低通滤波器。

本发明谐振器包括一个等效电容结构和一个等效电感结构；所述等效电容结构包括一个U型金属结构以及一个与所述U型金属结构等高但厚度较小的金属隔板，所述金属隔板设置于U型金属结构正中间并将U型金属结构的厚度方向等分为对称的两部分；所述等效电感结构为一根金属杆，其下端与金属隔板的上边缘固定连接。

优选地，所述金属杆整体呈直线、折线、曲线或蛇形线。

优选地，所述金属杆的上端设置有用于穿过导线的通孔。

进一步优选地，在所述通孔侧面还设置有一个用于辅助焊接的盲孔。

优选地，所述等效电容结构和等效电感结构一体成型。