[发明专利]一种易于3D打印的三棱柱腔消逝模滤波器及设计方法

权利要求书

1.一种易于3D打印的三棱柱腔消逝模滤波器，其特征在于，包括输入端、谐振器、输出端，滤波器的输入端、输出端采用波导作为输入输出馈电部分，谐振器的金属腔壳体呈三棱柱结构，谐振器的金属腔内包括多根圆台柱。

2.根据权利要求1所述的易于3D打印的三棱柱腔消逝模滤波器，其特征在于，所述三棱柱的底面与输入端波导底面在一个平面上，三棱柱的顶端高于输入端波导的顶面，圆台的顶面直径小于圆台的底面直径。

3.根据权利要求2所述的易于3D打印的三棱柱腔消逝模滤波器，其特征在于，四个圆台柱之间为非等距设置，第一圆台柱与第四圆台柱高度相同，第一圆台柱与三棱柱第一侧的距离等于第四圆台柱与三棱柱第二侧的距离，第二圆台柱与第三圆台柱高度相同。

4.根据权利要求2所述的易于3D打印的三棱柱腔消逝模滤波器，其特征在于，所述圆台柱的长短可调节，通过调节圆台柱的长短，能够改变谐振器的谐振频率。

5.根据权利要求2所述的易于3D打印的三棱柱腔消逝模滤波器，其特征在于，所述圆台柱间的耦合方式为磁耦合，改变圆台柱间的距离能够控制圆台柱间的耦合强弱。

6.根据权利要求1所述的易于3D打印的三棱柱腔消逝模滤波器的设计方法，其特征在于，根据耦合矩阵理论，确定通带的归一化耦合矩阵和外部品质因数为：

对非归一化矩阵M，有M＝FBW·m；

对滤波器的外部耦合系数Q_es Q_el，有

其中，m_s1是输入耦合系数，是归一化耦合矩阵m第一行第二列的矩阵元；m_ln是输出耦合系数，是归一化耦合矩阵m最后一行倒数第二列的矩阵元，FBW是相对带宽，Q_e＝46.6593；

滤波器级间耦合的初始尺寸由下列公式提取

其中，f_p1，f_p2分别表示两个谐振峰的谐振频率；通过将k与归一化耦合矩阵中的矩阵元M_ij的数值进行比较，可以得到各谐振器间距的初值；

在谐振状态下，有载品质因数Q_e与群时延存在以下关系：

f₀是谐振频率；

通过仿真群时延曲线，得到第一个圆台柱与端口的距离；

提取滤波器的初始尺寸后，对滤波器整体结构进行优化，得到符合给定指标的滤波器。