[发明专利]零点可控的小型化脊波导5G双频带通滤波器

说明书

本发明公开零点可控的小型化脊波导5G双频带通滤波器。本发明包括设置在金属腔体内三组不接触的脊形波导、用于零点控制的横向脊形波导；在输入通路中外接一个用于零点控制的横向脊形波导，其通过第一纵向脊形波导与控制高频的第一组脊形波导连接；第一纵向脊形波导高度与第一组脊形波导相同，当其处于特定位置时，不会对低频产生影响，并且增强了耦合，使其在高频段的特定频点处幅值为零。采用波脊结构完成信号的传输以及耦合，实现了双频滤波器的小型化，又因为脊波导有一个相当宽的无杂散工作频率窗，允许实现宽带滤波，因此该滤波器完成了2.515GHz‑2.675GHz和3.6GHz‑3.8GHz的低插入损耗双通带滤波。

技术领域

本发明属于微波器件的技术领域，尤其涉及利用脊波导以及零点控制槽设计的双频滤波器。

背景技术

随着无线通信技术向着高速、宽带以及大容量的趋势迅速发展，比如正在兴起的5G技术，双频乃至多频滤波器的需求也在不断增长。目前的交叉耦合滤波器使用交叉耦合引入有限传输零点，性能也能满足要求，但是难以实现独立的控制每个通带的谐振频率，且该零点受到整体滤波器结构的影响，无法进行模块化设计和调试，给工程带来不便。基片集成波导滤波器虽然体积小，成本低，频段也能满足要求，但是插入损耗较高。并且目前在单频滤波器可以采用CT、CQ拓扑结构的交叉耦合、抑制谐振器、非谐振节点等方法实现零点，但是双频滤波器中并没有相关技术来提高带外抑制性能。

发明内容

本发明的目的在于现有双频滤波器无法实现零点可控的缺陷，且没有2.515GHz-2.675GHz和3.6GHz-3.8GHz的双通带滤波器，设计一种新型小型化脊波导5G双频带通滤波器。该滤波器的插入损耗小，两个通带带宽较宽，对杂散波抑制强，且零点可控，易于调试。

本发明采用的技术方案如下：

一种零点可控的小型化脊波导5G双频带通滤波器，所述滤波器包括金属腔体(1)、输入结构(13)、输出结构(14)以及设置在金属腔体(1)内三组不接触的脊形波导、用于零点控制的横向脊形波导(5)；

第一组脊形波导包括两个平行设置且不接触的第一横向脊形波导(2)、以及设置在两个第一横向脊形波导(2)间，且不与第一横向脊形波导(2)接触的第二横向脊形波导(10)；其中一个第一横向脊形波导(2)通过第一纵向脊形波导(7)与用于零点控制的横向脊形波导(5)连接；第二横向脊形波导(10)的一端与金属腔体(1)内壁接触；第二横向脊形波导(10)与金属腔体(1)的高度相同；

为了引入零点，在输入通路中外接一个用于零点控制的横向脊形波导(5)，其通过第一纵向脊形波导(7)与控制高频的第一组脊形波导连接；第一纵向脊形波导(7)高度与第一组脊形波导相同，当其处于特定位置时，不会对低频产生影响，并且增强了耦合，使其在高频段的特定频点处幅值为零，从而形成零点控制槽。

第二组脊形波导包括两个平行设置且不接触的第三横向脊形波导(3)、以及用于连接两第三横向脊形波导(3)的第二纵向脊形波导(6)；

第三组脊形波导包括两个平行设置且不接触的第四横向脊形波导(4)、以及用于连接两第四横向脊形波导(4)的第三纵向脊形波导(8)；

第一组脊形波导和第二组脊形波导高度主要由高频频段决定，第三组脊形波导高度主要由低频频段决定；

三组脊形波导均呈对称状分布，形成两条通路：一条通路完成低频滤波，一条通路完成高频滤波，减小滤波器的尺寸。

第三组脊形波导的两侧分别设有与其不接触的第四纵向脊形波导(9)、第五纵向脊形波导(11)，且它们的中心位于三组脊形波导的对称轴上；其中第四纵向脊形波导(9)贴于金属腔体(1)内壁，第五纵向脊形波导(11)位于第二组脊形波导与第三组脊形波导之间；第四纵向脊形波导(9)的高度低于第三组脊形波导；第五纵向脊形波导(11)与腔体(1)高度相同。