[其他]H1圆波导中H1波型滤波器

说明书

本发明属微波多路通信系统内天馈线多频段共用技术中H⁰₁₁多模圆波导高次波型滤除研究领域内一项科研成果。

在微波通信多频段复用H⁰₁₁圆波导系统中，由于高次波型所产生的串杂声，严重影响信息传输质量。其中最有影响的高次波型有E⁰₀₁，E⁰₁₁和H⁰₂₁。而前两个波型由于已研制出相应的波型滤波器，因此该两波型所产生的干扰噪声对通信质量的影响已得到解决。至今，唯有H⁰₂₁波所产生的干扰噪声及该波型的滤除问题长期有待研究克服。据知，现有的一种波型滤波器（参考：山前、森下，6，7GH_Z带TE⁰₁₁，TE⁰₂₁吸收型滤波器，电气四学会连合大会讲演论文集，昭和42年，№1469〔日本〕）当其应用来滤除圆波导内的高次波型H⁰₂₁时，其传输主波H⁰₁₁的能量亦同时被滤除衰耗，因此该器件不能达到单独滤除高次被H⁰₂₁及其所产生的干扰噪声影响。且由于该种滤波器对传输的工作主波引入的衰耗很大，因此该种滤波器只能适于某种特定条件下（如：不考虑对传输主波H⁰₁₁衰耗的影响）才可应用，而不能适用于一般的H⁰₁₁圆波导传输系统。

本项技术发明的目的旨在研究成功一种能工作在H⁰₁₁圆波导系统中且对主波传输性能影响极小的H⁰₂₁波型滤波器来消除H⁰₂₁波在微波中继多频段复用天馈线系统中所产生的干扰噪声，从而使多频段共用微波系统的通信质量进一步得到改善。本发明的双孔对称耦合圆环空腔电路还可应用于采用H⁰₂₁模跟踪的卫星通信地面站H⁰₂₁模耦合跟踪电路，从而使现有的H⁰₂₁模跟踪电路得到进一步改进简化。

本发明的详细理论已发表在《电子学报》一九八0年第四期，现将本发明专利的技术核心部分，即波型滤波器的圆环空腔的设计和腔体尺寸数据以及消除波型耦合特性的有效措施（含E⁰₀₁衰耗器的机械、电气性能数据及具体装置机构）详述如下。

一、圆环空腔设计

本发明专利在H⁰₁₁多模园波导系统中提出了一种对称双孔耦合园环波导空腔电路构成的波型滤波器，用来滤除H⁰₂₁、E⁰₀₁或据有同向周向磁场分量的其它高次波型，圆环空腔及所组成的波型滤波器的工作原理、对被滤除波型H⁰₂₁、E⁰₀₁的衰耗以及对传输主波H⁰₁₁的反射理论分析均在文献〔1〕给出了详细论述。现就本发明专利的技术核心问题-圆环空腔的设计及其结构尺寸的具体数据给出如下：

圆形空腔的截面为一矩形，波导宽窄边的尺寸为a，b。环形空腔平均弯曲半径为R_H，a，b和R_H的选定主要根据在设计工作频带内滤波器能够对被滤除波型能量进行有效的耦合吸收，而且对主体圆波导内传输的主波H⁰₁₁绝对避免在空腔内引起谐振现象。因腔体若发生主波谐振将引起主波传输阻抗及衰耗特性的严重急剧恶化，从而破坏了滤波器的正常工作。在设计空腔具体尺寸时，又因圆环空腔的内圆半径r直接与滤波器主体圆波导的半径大小密切相关，因此该器件的空腔设计又必须与主体圆波导的尺寸选定紧密的结合起来，综合、周密地进行考虑和确定。