[发明专利]一种基于石英材料的双模介质滤波器

说明书

一种基于石英材料的双模介质滤波器，具有单模工作带宽很宽，横跨整个X频段，Q值高等特点，利用TE11模实现单腔双模，侧壁耦合介质单窗实现M23与M14的耦合。该介质谐振器的介电常数为3.8±0.1，正切损耗角为0.0002。设计圆柱形谐振器，该形状的谐振器谐振频率为11.82GHz、单模工作带宽大于4GHZ、Q值大于10000。设计的滤波器通带为11.78GHz～11.82GHz，通带内最大插损小于0.5dB，回波损耗大于17dB，体积为同指标金属滤波器的35％，具有高Q值、低插损、小型化和高隔离等优点，在通信、卫星和导航等领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于通信微波技术领域，涉及一种基于石英材料的双模介质滤波器。

背景技术

自上世纪80年代，通信电子技术的发展突飞猛进，越来越多的频率资源被占用，而微波滤波器在通信系统中扮演越来愈重要的地位。高性能的微波滤波器保证了通信信号的传输质量。人们也在不断的研制出各种新型的微波滤波器。微波滤波器在多种领域都有着广泛的应用和发展前景，如微波通信、民用通信、电子雷达、卫星制导、军事通信以及地理勘测等。

并且，随着微波毫米波技术的发展，微波滤波器在无线通信方面发挥的作用越发重要。现如今，无线通信所需要的频率资源日益紧张，集成度也越来越高，各类通信系统工作的频率间隔也越来越紧密。在这种情况下，一方面通信系统朝小型化发展，对小尺寸滤波器的需求愈发迫切；另一方面微波谐振腔的多模特性造成了滤波器邻近寄生通带的存在，从而使系统间的信号干扰越来越复杂，也是我们急需解决的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：为解决微波滤波器小型化以及寄生通带干扰等问题，本发明提出一种基于石英材料的双模介质滤波器，利用TE11模实现单腔双模，侧壁耦合介质单窗实现M23与M14的耦合，具有高Q值、低插损、小型化和高隔离等优点。

本发明所采用的技术方案是：一种基于石英材料的双模介质滤波器，包括：第一谐振器和第二谐振器；通过TE11简并实现单腔双模，通过两个谐振器实现四阶滤波器；第一谐振器和第二谐振器腔体侧壁上设置调谐螺钉、耦合螺钉，腔体内圆柱形谐振柱呈台阶状，底座卡入腔体内。

进一步的，所述第一谐振器和第二谐振器中的圆柱形谐振柱采用石英材料，介电常数为3.8±0.1，正切损耗角为0.0002，谐振器谐振频率处于X波段，单模工作带宽大于4GHZ、Q值大于10000。

进一步的，所述圆柱形谐振柱与腔体间采用锥形弹簧垫片进行加固。

进一步的，所述锥形弹簧垫片采用铍青铜。

进一步的，所述第一谐振器和第二谐振器的形状为圆柱形。

进一步的，所述滤波器通过两个谐振器实现四阶滤波器，包括：

M11为第一谐振器的第一个模式调谐机构、M22为第一谐振器的第二个模式调谐机构、模式1和模式2采用135°螺钉实现M12；M33为第二谐振器的第一个模式调谐机构、M44为第二谐振器的第二个模式调谐机构、模式1和模式2采用135°螺钉实现M34；输入输出耦合采用波导BJ120实现M01、M4L。

进一步的，所述调谐螺钉采用M2，耦合螺钉采用M4。

进一步的，所述谐振器表面镀金。

进一步的，所述腔体侧壁的调谐螺钉和耦合螺钉旁边设置直径为0.5mm的透气孔，波导法兰处设有直径为1mm的透气孔。

进一步的，所述滤波器通带为11.78GHz～11.82GHz，通带内最大插损小于0.5dB，回波损耗大于17dB，体积为同指标金属滤波器的35％。

本发明与现有技术相比的有益效果是：