本發(fā)明涉及電磁場(chǎng)與微波技術(shù)領(lǐng)域的波導(dǎo)濾波器，特別涉及一種小型化波導(dǎo)濾波器。

背景技術(shù)：
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波導(dǎo)濾波器因其具有的低損耗、高品質(zhì)因數(shù)、高功率容量、良好的機(jī)械特性及溫度特性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種對(duì)性能要求很高的場(chǎng)合，但其龐大的體積與重量也限制了其在現(xiàn)代集成化微波毫米波電路領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小型化波導(dǎo)濾波器。

本發(fā)明的一種小型化波導(dǎo)濾波器，包括波導(dǎo)主體和凹陷結(jié)構(gòu)主體，所述波導(dǎo)主體為包括波導(dǎo)側(cè)壁及波導(dǎo)底部組成的一體結(jié)構(gòu)，所述凹陷結(jié)構(gòu)主體為包括凹陷結(jié)構(gòu)側(cè)壁及凹陷結(jié)構(gòu)底部組成的一體結(jié)構(gòu)，單個(gè)所述凹陷結(jié)構(gòu)主體嵌入單個(gè)波導(dǎo)主體內(nèi)形成一個(gè)呈空心凹陷結(jié)構(gòu)的小型化波導(dǎo)諧振器，若干個(gè)體積不同的所述小型化波導(dǎo)諧振器間通過(guò)空心凹陷結(jié)構(gòu)相互嵌套形成小型化波導(dǎo)濾波器主體，且嵌套后若干個(gè)小型化波導(dǎo)諧振器的貼合部分上開(kāi)設(shè)有耦合窗口，所述小型化波導(dǎo)濾波器主體上還設(shè)有輸入輸出端口。

優(yōu)選的，所述凹陷結(jié)構(gòu)主體頂部四周設(shè)有與波導(dǎo)主體相配合的邊沿。

優(yōu)選的，所述小型化波導(dǎo)濾波器主體的階數(shù)隨嵌套層數(shù)增加而增加。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在波導(dǎo)濾波器表面構(gòu)造向內(nèi)的凹陷結(jié)構(gòu)，通過(guò)凹陷結(jié)構(gòu)帶來(lái)的等效電容可以有效降低波導(dǎo)濾波器的諧振頻率，也即實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)濾波器的小型化；與此同時(shí)，空心的凹陷結(jié)構(gòu)內(nèi)部還可以嵌套使用其他波導(dǎo)諧振器或者容納其他部件，通過(guò)空間上的復(fù)用，進(jìn)一步提高濾波器整體的小型化程度。

附圖說(shuō)明：

為了易于說(shuō)明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。

圖1是波導(dǎo)主體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是凹陷結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是凹陷結(jié)構(gòu)主體側(cè)視圖；

圖4是小型化波導(dǎo)諧振器主體安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是小型化波導(dǎo)諧振器主體俯視圖；

圖6是小型化波導(dǎo)諧振器主體截面圖；

圖7是小型化波導(dǎo)諧振器主體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是兩個(gè)小型化波導(dǎo)諧振器嵌套結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是實(shí)施例二的頻率響應(yīng)曲線圖；

圖10是實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是實(shí)施例三的頻率響應(yīng)曲線圖；

圖12是實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是實(shí)施例四的頻率響應(yīng)曲線圖。

圖中：1-波導(dǎo)側(cè)壁；2-波導(dǎo)底部；3-凹陷結(jié)構(gòu)側(cè)壁；4-凹陷結(jié)構(gòu)底部；5-耦合窗口；6-輸入輸出端口；7-邊沿。

具體實(shí)施方式：

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過(guò)附圖中示出的具體實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

如圖1-13所示，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種小型化波導(dǎo)濾波器，包括波導(dǎo)主體和凹陷結(jié)構(gòu)主體，所述波導(dǎo)主體為包括波導(dǎo)側(cè)壁1及波導(dǎo)底部2組成的一體結(jié)構(gòu)，所述凹陷結(jié)構(gòu)主體為包括凹陷結(jié)構(gòu)側(cè)壁3及凹陷結(jié)構(gòu)底部4組成的一體結(jié)構(gòu)，單個(gè)所述凹陷結(jié)構(gòu)主體嵌入單個(gè)波導(dǎo)主體內(nèi)形成一個(gè)呈空心凹陷結(jié)構(gòu)的小型化波導(dǎo)諧振器，若干個(gè)體積不同的所述小型化波導(dǎo)諧振器間通過(guò)空心凹陷結(jié)構(gòu)相互嵌套形成小型化波導(dǎo)濾波器主體，且嵌套后若干個(gè)小型化波導(dǎo)諧振器的貼合部分上開(kāi)設(shè)有耦合窗口5，所述小型化波導(dǎo)濾波器主體上還設(shè)有輸入輸出端口6。

具體地，凹陷結(jié)構(gòu)主體頂部四周設(shè)有與波導(dǎo)主體相配合的邊沿7，輸入輸出端口6通過(guò)常規(guī)的探針實(shí)現(xiàn)饋電，小型化波導(dǎo)濾波器主體的階數(shù)隨嵌套層數(shù)增加而增加。

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例一：

本發(fā)明提供的一種小型化波導(dǎo)諧振器，單個(gè)凹陷結(jié)構(gòu)主體嵌入單個(gè)波導(dǎo)主體內(nèi)形成的即為小型化波導(dǎo)諧振器，如圖1-7所示，小型化波導(dǎo)諧振器外部尺寸為a=29.2mm，b=29.2mm,c=29.2mm，金屬厚度均為1mm，凹陷結(jié)構(gòu)位于波導(dǎo)上表面中心位置，d=21.2mm，e=21.2mm，f=24.2mm，d1=5mm，d2=5mm，d3=5mm，d4=5mm，d5=3mm。小型化波導(dǎo)諧振器的主模諧振頻率由添加凹陷結(jié)構(gòu)前常規(guī)波導(dǎo)諧振器的7.8GHz降為添加凹陷結(jié)構(gòu)后的2.394GHz，若以未添加凹陷結(jié)構(gòu)的常規(guī)波導(dǎo)諧振器實(shí)現(xiàn)2.394GHz的主模諧振頻率，外部尺寸需變大為a=90.3mm，b=90.3mm，c=90.3mm。相比未添加凹陷結(jié)構(gòu)的常規(guī)波導(dǎo)諧振器，本實(shí)施例只用了10.46%的占用面積和3.38%的體積即實(shí)現(xiàn)了相同的主模諧振頻率。

實(shí)施例二：

本發(fā)明提供的一種小型化波導(dǎo)濾波器，如圖8所示，兩個(gè)小型化波導(dǎo)諧振器通過(guò)嵌套組合在一起構(gòu)成一個(gè)二階濾波器，小型化波導(dǎo)諧振器之間的耦合通過(guò)在嵌套結(jié)構(gòu)貼合部分上的開(kāi)設(shè)耦合窗口實(shí)現(xiàn)，輸入輸出端口通過(guò)探針直接完成饋電；小型化波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)如圖9所示，中心頻率為2GHz，帶寬約為0.19GHz，小型化波導(dǎo)濾波器的外圍最大尺寸僅為36×36×51mm³。

實(shí)施例三：

本發(fā)明提供的一種小型化波導(dǎo)濾波器，如圖10所示，三個(gè)小型化波導(dǎo)諧振器通過(guò)嵌套組合在一起構(gòu)成一個(gè)三階濾波器，小型化波導(dǎo)諧振器之間的耦合通過(guò)在嵌套結(jié)構(gòu)貼合部分上的開(kāi)設(shè)耦合窗口實(shí)現(xiàn)，輸入輸出端口通過(guò)探針直接完成饋電；小型化波導(dǎo)濾波器的頻率響應(yīng)如圖11所示，中心頻率為2.6GHz，帶寬約為0.22GHz，在2.3GHz有一個(gè)傳輸零點(diǎn)有效改善了下邊帶選擇性，小型化波導(dǎo)濾波器的外圍最大尺寸僅為25×25×34.8mm³。

實(shí)施例四：

本發(fā)明提供的一種小型化波導(dǎo)濾波器，如圖12所示，三個(gè)小型化波導(dǎo)諧振器通過(guò)嵌套組合在一起構(gòu)成一個(gè)三階濾波器，小型化波導(dǎo)諧振器之間的耦合通過(guò)在嵌套結(jié)構(gòu)貼合部分上的開(kāi)設(shè)耦合窗口實(shí)現(xiàn)，輸入輸出端口通過(guò)探針直接完成饋電；濾波器的頻率響應(yīng)如圖13所示，中心頻率為1.785GHz，帶寬約為58.5MHz，在1.837GHz有一個(gè)傳輸零點(diǎn)有效改善了上邊帶選擇性，小型化波導(dǎo)濾波器的外圍最大尺寸僅為36.5×36.5×46 mm³。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。