[发明专利]一种具有准椭圆特性的带通波导滤波器及其设计方法

说明书

本发明公开了一种具有准椭圆特性的带通波导滤波器，包括一个中心开孔的长方体金属板和一个上、下端面均覆盖金属圆环贴片的圆柱体介质谐振器，所述介质谐振器嵌入所述长方体金属板的中心孔；本发明波导滤波器能够在具备优异滤波性能的同时实现尺寸小型化。

技术领域

本发明属于无线通信的技术领域，具体涉及一种具有准椭圆特性的带通波导滤波器及其设计方法。

背景技术

无线通信技术的快速发展对波导滤波器的尺寸小型化、高性能与低成本等方面提出了要求。过去几十年里，有些人提出了具有低成本和易于加工等特点的E-面波导滤波器来实现更小的结构尺寸的目标，但是这类波导滤波器通常采用级联半波长谐振器的方法来实现，这使得这类结构的尺寸近似于半波长。最近提出了一种级联C型和中心折叠带状线谐振器的E-面波导滤波器结构，这种结构在通带具有两个传输极点，通带两侧分别有两个传输零点，表现出很好的滤波特性，同时兼具易于加工的优点。这种折叠结构在一定程度上减小了整体结构的厚度，但该结构在电磁波的传输方向的厚度仍然很大。考虑到目前越来越多的应用对于各部件尺寸小型化的需求日益增加，波导滤波器尺寸还需要进一步的减小。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有准椭圆特性的带通波导滤波器及其设计方法，能够在具备优异滤波性能的同时实现尺寸小型化。

实现本发明的技术方案如下：

一种具有准椭圆特性的带通波导滤波器，包括一个中心开孔的长方体金属板和一个上、下端面均覆盖金属圆环贴片的圆柱体介质谐振器，所述介质谐振器嵌入所述长方体金属板的中心孔。

进一步地，所述金属板的材料为铝。

进一步地，所述介质谐振器采用介电常数为3，损耗角正切值为0.02，厚度为2.0mm的Rogres RO3003材料加工成圆柱体并在其上、下端面分别粘接一层铜圆环形贴片。

进一步地，铜圆环的外径为5.0mm，铜圆环的内径为3.5mm，圆柱体介质的高为4.0mm。

进一步地，当其他尺寸不变，金属圆环外径和圆柱体直径同步增加时，传输通带的位置向低频移动。

进一步地，当其他尺寸不变，金属环内径增加时，通带带宽减小，阻带向低频位置移动。

进一步地，当其他尺寸不变，圆柱体介质的高增加，插入损耗变小，通带带宽减小，阻带位置向高频移动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明长方体金属板示意图。

图3为本发明介质谐振器示意图。

图4是改变本发明结构铜环外半径对波导滤波器性能的影响。

图5是改变本发明结构铜环内半径对波导滤波器性能的影响。

图6是改变本发明结构介质厚度对波导滤波器性能的影响。

图7是本发明结构由单介质谐振器拓展到双介质谐振器。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种具有准椭圆特性的带通波导滤波器及其设计方法，如图1所示，该波导滤波器由一个中心开孔的长方体金属板中嵌入一个上下表面覆盖铜圆环片的圆柱形介质谐振器组成。如图2所示，中心开孔的长方体金属板由铝材料加工而成；如图3所示，介质谐振器是采用介电常数为3，损耗角正切值为0.02的Rogres RO3003材料加工成圆柱体形状并在其上下表面覆盖一层铜制圆环形贴片组成。中心开孔的长方体金属板在本发明中起到了机械支撑的作用，增加了该结构的机械强度，其中心孔提供了电磁波传输的一条耦合路径。