[实用新型]基于阶跃阻抗饼片加载的小型化同轴腔三模宽带滤波器

说明书

本实用新型公开了一种基于阶跃阻抗饼片加载的小型化同轴腔三模宽带滤波器，包括：腔体，输入端口，输出端口，输入端L形馈线，输出端L形馈线，阶跃阻抗同轴内导体，加载饼片。通过阶跃阻抗饼片加载技术，在实现同轴谐振腔较宽带宽的同时，解决了现有腔体多模滤波器尺寸过大的技术缺陷。提供一种结构紧凑、体积小、成本低、高Q值，高功率容量的基于阶跃阻抗饼片加载技术的同轴三模宽带滤波器。该滤波器能够满足小型、高选择性，通带带宽较宽的设计要求，可应用于移动通信中的基站、雷达、遥感等微波电子系统中。

技术领域

本实用新型涉及微波技术领域，尤其是指一种基于阶跃阻抗饼片加载的小型化同轴腔三模宽带滤波器。

背景技术

微波滤波器是目前射频微波集成电路中非常重要的器件之一。其中，腔体滤波器具有高功率容量，高品质因数、高稳定性、低损耗、良好的温度特性等特点，因此常被用于通信基站、航空、航天、雷达、电子对抗、广播电视等电子设备中。同时，由于滤波器的谐振器尺寸与工作频率存在着一定的反比例关系，在频率较低时，滤波器的尺寸就会比较大，这制约了腔体滤波器的应用，因此在提高性能的基础上进行滤波器的小型化设计成为是微波滤波器研究者面临的主要挑战。但是腔体滤波器最大的缺点是体积和加工成本比其他形式的滤波器大得多。腔体多模滤波器是一种小型化的腔体滤波器，在腔体多模滤波器中，一个腔能实现多个单腔单模谐振器才能实现的滤波效果，因此减小了整个滤波器的尺寸，从而实现了腔体滤波器的小尺寸和低成本。为了减小滤波器的尺寸和降低加工成本，腔体多模滤波器的研究逐渐成为国内外的研究热点。

据调查与了解，已公开的腔体多模滤波器现有技术如下：

第一种方法：利用介质谐振器偏移的方法实现简并模式的分离。

2015年华南理工大学的王世伟教授提出了一种采用金属圆柱微扰偏移的三模/四模宽带滤波器，该三模圆柱腔内存在3个模式：E_TE+模,E_TE-模和E_TM模，其中E_TM模的谐振频率由金属圆柱微扰的高度来控制，E_TE-模和E_TM模通过金属圆柱微扰的偏移量控制。该三模宽带滤波器的FBW为30％，第一个谐波出现在5GHz处，因此阻带特性较差，而且带宽还有待拓宽。在此基础上，专利申请号为ZL 201410171537.4的授权专利一种采用单腔三模腔体谐振器的宽带滤波器已经公开相关技术，但是，该专利公开的滤波器采用直金属馈线馈电，通过偏移谐振器的方法分离三个模式，这导致尺寸太大，阻带特性较差。

但是在目前的腔体多模滤波器的研究中，尺寸问题仍然是急需解决的关键问题，大尺寸将影响腔体多模滤波器的应用。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有腔体多模滤波器尺寸过大的技术缺陷，提供一种基于阶跃阻抗饼片加载的小型化同轴腔三模宽带滤波器，其在实现三模宽频通带特性的同时，还实现了小型化、宽阻带、较高的通带选择性。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，构造一种基于阶跃阻抗饼片加载的小型化同轴腔三模宽带滤波器，包括：圆柱腔体，输入端口，输出端口，输入端L形馈线，输出端L形馈线，阶跃阻抗同轴内导体，加载饼片，所述基于阶跃阻抗饼片加载的小型化同轴腔三模宽带滤波器关于对称面A-A’对称；所述输入端L形馈线与所述输入端口的信号线相连；所述输出端L形馈线与所述输出端口的信号线相连；所述阶跃阻抗同轴内导体的下端垂直连接所述圆柱腔体的下圆底中心，所述加载饼片加载在所述阶跃阻抗同轴内导体的粗细交替的中心位置。

在本实用新型所述的基于阶跃阻抗饼片加载的小型化同轴腔三模宽带滤波器中，所述阶跃阻抗同轴内导体为上粗下细的阶跃阻抗圆柱体，其粗圆柱部分高度是细圆柱部分的高度的一半；所述细圆柱部分的下端短路接地，而所述粗圆柱部分的上端开路。

在本实用新型所述的基于阶跃阻抗饼片加载的小型化同轴腔三模宽带滤波器中，所述加载饼片加载位置为所述阶跃阻抗圆柱体的三分点位置。