[发明专利]矩形波导双模谐振腔、波导双模滤波器、双模双工器

说明书

本发明公开了一种矩形波导双模谐振腔，包括一矩形波导单模谐振腔，该矩形波导单模谐振腔的上、下H面的相同位置处分别向上、向下凸出不同的高度，分别形成一段上端部封闭的矩形垂直波导和一段下端部封闭的矩形垂直波导，两段矩形垂直波导在所述矩形波导单模谐振腔的H面上的投影完全重合。本发明还公开了一种波导双模滤波器及双模双工器。本发明波导双模滤波器通过多模的方式实现了传输零点，具有更加优良的性能；本发明波导双模滤波器可工作于E频段或更高频段，只需要较少谐振腔体就能实现普通切比雪夫响应的滤波器采用更多谐振腔体才能达到的抑制要求，因此具有更好的插损和群时延性能；此外，本发明波导双模滤波器结构更简单，制造成本更低。

技术领域

本发明涉及一种波导双模滤波器，尤其涉及一种用于E频段(E-band)或更高频段的波导双模滤波器。

背景技术

由于其工作频率高，频带很宽，频谱资源丰富，因此E-band是5G通信的研究热点，用E-band可以解决大容量通信问题。E-band 5G通信基站的开发离不开工作于该频带高性能的波导滤波器和波导双工器。

E-band滤波器不同于常规频段的滤波器，由于其工作频率在80G，频率很高，尺寸很小，不可以调试，对器件的设计和加工精度要求非常高。因此很难像常规的滤波器那样，通过有限传输零点来提高滤波器的带外抑制，减小滤波器的带内插损。目前报道的E-band滤波器全部都是标准的切比雪夫响应，响应曲线上都没有传输零点。因此满足E-band滤波器的技术要求，一般高低端都需要8个谐振腔，过多的谐振腔必然会增加滤波器的带内插损耗，增加群时延平坦度以及增加制造成本和制造难度。为解决该问题，江苏贝孚德通讯科技股份有限公司曾经提出一种带零点的E-band滤波器设计(专利号：ZL201621472624.4)，能带入零点，很好的增加带外抑制，降低群时延波动和插损，但是该设计从H面剖分，必须焊接，这就导致了该腔体和盖板必须镀银，镀银的厚度很难控制，由于E-band器件的尺寸是如此的小，镀银就足以造成频率向高端有很大的移动，这样使得即使加工尺寸非常准确，也会由于镀银厚度控制不好而造成产品的尺寸不合格，导致整个滤波器和滤波器的电性能不合格。焊接过程中，融化的焊膏很容易流到谐振腔中，造成产品不合格。由于这两个原因，造成该设计的产品合格率不高，不利于大规模生产。

相比传统的波导单模滤波器，波导双模滤波器由于其至少一个谐振腔中有两个谐振模式，相当于两个单模谐振腔，而且很容易产生交叉耦合产生零点，因而具有较小的体积和更好的带外抑制性能。但是常见的圆波导型的双模滤波器，其双模谐振腔中的两个模式是正交模式，必须在两个模式相交的45度处打入螺钉，使得两个模式之间产生耦合，在常规频段，尺寸较大，还可以实现。但在E-band频段，由于器件尺寸太小，根本不可能实现该种结构；并且由于是正交的模式，器件只要进行了剖分，就必然会切割其中一个模式的电流，不采用焊接方式的话，不论从哪个方向剖分，都会产生泄漏的问题，因此现有的波导双模谐振腔结构在E-band频段不适用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种可适用于E-band的矩形波导双模谐振腔，并在此基础上提供一种可工作于E频段或更高频段且结构更简单，制造成本低廉的波导双模滤波器及双模双工器。

本发明的矩形波导双模谐振腔，包括一矩形波导单模谐振腔，该矩形波导单模谐振腔的上、下H面的相同位置处分别向上、向下凸出不同的高度，分别形成一段上端部封闭的矩形垂直波导和一段下端部封闭的矩形垂直波导，两段矩形垂直波导在所述矩形波导单模谐振腔的H面上的投影完全重合。

本发明的波导双模滤波器，用于E频段或更高频段，包括一组谐振腔，其中至少有一个谐振腔是如上所述矩形波导双模谐振腔。

优选地，该波导双模滤波器由沿波导E面剖分的两个独立部件组合装配而成。一方面生产制造简单，一方面不会产生任何泄漏。

进一步优选地，所述两个独立部件通过螺钉组合装配。从而可有效避免焊接方式装配所带来的一系列问题。