一種寬帶大功率螺旋濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種具有更寬帶寬性能的寬帶大功率螺 旋濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著寬帶通信系統(tǒng)的發(fā)展，寬帶濾波器逐漸成為研究熱點(diǎn)之一，并且成為 諸多應(yīng)用領(lǐng)域目前所迫切需求的重要部件，因此對(duì)寬帶濾波器的設(shè)計(jì)及其優(yōu)化有著非常重 要的意義。
[0003] 由于寬帶濾波器設(shè)計(jì)所面臨的關(guān)鍵點(diǎn)在于如何調(diào)整結(jié)構(gòu)，W便解決好強(qiáng)禪合的實(shí) 現(xiàn)與調(diào)節(jié)等問(wèn)題，因此微波工程師們?cè)O(shè)計(jì)了種類(lèi)繁多，功能各異的微波濾波器禪合結(jié)構(gòu)，但 每一種結(jié)構(gòu)既有優(yōu)點(diǎn)又都有缺點(diǎn)，螺旋濾波器就是其中之一，其具有小體積、高Q值的特點(diǎn)， 并W優(yōu)異的性能廣泛應(yīng)用于軍用電臺(tái)通信、調(diào)頻通信、電視廣播等領(lǐng)域。但現(xiàn)有螺旋濾波器 一方面大都為窄帶螺旋濾波器，另一方面由于寬帶螺旋濾波器結(jié)構(gòu)的特殊性和復(fù)雜性，使 得要設(shè)計(jì)出更寬帶寬的濾波器變得困難，現(xiàn)有的螺旋濾波器中諧振器均設(shè)計(jì)為圓柱形，為 了增加帶寬，在去掉禪合膜片后，主要靠諧振器相互之間間距的縮小來(lái)增加諧振器之間的 禪合，但是圓形的諧振器間距在增加到一定程度后禪合無(wú)法進(jìn)一步增大，其所能實(shí)現(xiàn)的帶 寬普遍很窄，一般為10%-20%左右，并且現(xiàn)有技術(shù)缺少使用螺旋諧振器來(lái)實(shí)現(xiàn)超寬帶濾波 器的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為有效解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題并克服上述有技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于通過(guò)改變常 規(guī)螺旋諧振器的結(jié)構(gòu)，W提供一種具有更寬帶寬性能的寬帶大功率螺旋濾波器。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：
[0006] -種寬帶大功率螺旋濾波器，包括配置有上蓋及下蓋的腔體，所述上蓋上設(shè)置有 調(diào)諧螺釘及禪合螺釘，腔體內(nèi)固定設(shè)置有數(shù)個(gè)諧振器，腔體外側(cè)設(shè)置有輸入輸出接頭，其特 征在于:所述諧振器包括一支撐介質(zhì)及一螺旋線(xiàn)圈，所述支撐介質(zhì)被配置為方柱形，所述螺 旋線(xiàn)圈緊貼于所述支撐介質(zhì)外面表繞設(shè)，所述支撐介質(zhì)下端固定于腔體底部，上端開(kāi)設(shè)有 與調(diào)諧螺釘相配合的孔，所述螺旋線(xiàn)圈一端配置為開(kāi)路，另一端接地，其中設(shè)置于所述腔體 內(nèi)位于兩端部的諧振器中的螺旋線(xiàn)圈配置有輸入輸出抽頭，所述輸入輸出抽頭同輸入輸出 接頭相連接，W實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入輸出。
[0007] 進(jìn)一步地，所述支撐介質(zhì)的橫截面為矩形；
[000引優(yōu)選的是，所述支撐介質(zhì)的橫截面為正方形；
[0009]進(jìn)一步地，所述腔體內(nèi)諧振器的數(shù)量為3-7個(gè)；
[0010] 進(jìn)一步地，所述各支撐介質(zhì)相互之間的間距為30mm-60mm。
[0011]本發(fā)明通過(guò)對(duì)基于諧振器的巧妙設(shè)計(jì)，W較小的成本實(shí)現(xiàn)了最大限度的帶寬性 能，其與傳統(tǒng)的螺旋濾波器相對(duì)帶寬最大10-20%相比，禪合系數(shù)可增加2-3倍，相對(duì)帶寬可 擴(kuò)展至40-60%;同時(shí)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝W便大批量生產(chǎn)，具有巨大的經(jīng) 濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2是傳統(tǒng)寬帶螺旋濾波器禪合系數(shù)圖；
[0014] 圖3是本發(fā)明禪合系數(shù)圖；
[0015]圖4是本發(fā)明電性能測(cè)試曲線(xiàn)圖。
[0016] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、腔體;2、上蓋;3、下蓋;4、調(diào)諧螺釘;5、禪合螺釘;6、輸入輸出接 頭;7、支撐介質(zhì);8、螺旋線(xiàn)圈;9、輸入輸出抽頭。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0018] 如圖1所示，本發(fā)明所提供的寬帶大功率螺旋濾波器包括有腔體1，腔體1上端和下 端分別配置有上蓋2及下蓋3,上蓋2上設(shè)有調(diào)諧螺釘4及禪合螺釘5,腔體1外側(cè)設(shè)置有輸入 輸出接頭6,腔體1內(nèi)固定有平行排列且相互之間間隔40mm設(shè)置的7個(gè)諧振器，各諧振器包括 一固定于腔體1底部的支撐介質(zhì)7及一繞設(shè)于支撐介質(zhì)外表面的螺旋線(xiàn)圈8,其中支撐介質(zhì)7 為方柱形，且方柱形的橫截面呈正方形，支撐介質(zhì)7的上端開(kāi)設(shè)有與調(diào)諧螺釘3相配合的孔， 螺旋線(xiàn)圈8-端配置為開(kāi)路，另一端接地;腔體1內(nèi)位于兩端部的諧振器中的螺旋線(xiàn)圈8配置 有輸入輸出抽頭9，通過(guò)輸入輸出抽頭9同輸入輸出接6頭相連接，W實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入輸出。
[0019] 圖2是使用高頻仿真軟件ansoftHFSS對(duì)傳統(tǒng)寬帶螺旋濾波器進(jìn)行的禪合系數(shù)分 析圖，其最大禪合為14%，可實(shí)現(xiàn)的濾波器約為20% ;
[0020] 圖3是使用高頻仿真軟件ansoftHFSS對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行的禪合系數(shù)分析圖，其 最大禪合為45%，可實(shí)現(xiàn)的濾波器約為66% ;
[0021 ]圖4為本發(fā)明實(shí)施例電性能測(cè)試曲線(xiàn)圖。
[0022] 本發(fā)明的工作原理如下：
[0023] 傳統(tǒng)的螺旋濾波器的諧振器中支撐介質(zhì)和螺旋線(xiàn)圈均為圓柱形，當(dāng)將圓柱型支撐 介質(zhì)和螺旋線(xiàn)圈改變?yōu)榉街螘r(shí)(假設(shè)方柱形橫截面的邊長(zhǎng)等于圓柱形橫截面的直徑），則 圓柱型橫截面被方柱型橫截面所取代，在每個(gè)方柱形側(cè)面上，電場(chǎng)強(qiáng)度^和磁場(chǎng)強(qiáng)度^僅 E 'H 是Z的函數(shù)，即呈螺旋線(xiàn)管軸向從高到低或從低到高分布，即電場(chǎng)在短路端為零，在開(kāi)路端 最強(qiáng)，而磁場(chǎng)的分布與此相反。其最終的效果是僅隨Z(螺旋線(xiàn)管軸向）分布的電磁場(chǎng)從一條 線(xiàn)變?yōu)橐粋€(gè)面，運(yùn)樣W來(lái)，當(dāng)兩個(gè)方柱形螺旋諧振器近距離平行禪合時(shí)，相當(dāng)于有效禪合面 積大大增加，禪合強(qiáng)度迅速增大。
[0024] W上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及實(shí)施手段。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 的共性結(jié)構(gòu)，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)，運(yùn)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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種寬帶大功率螺旋濾波器，包括配置有上蓋及下蓋的腔體，所述上蓋上設(shè)置有調(diào) 諧螺釘及耦合螺釘，腔體內(nèi)固定設(shè)置有數(shù)個(gè)諧振器，腔體外側(cè)設(shè)置有輸入輸出接頭，其特征 在于:所述諧振器包括一支撐介質(zhì)及一螺旋線(xiàn)圈，所述支撐介質(zhì)被配置為方柱形，所述螺旋 線(xiàn)圈緊貼于所述支撐介質(zhì)外面表繞設(shè)，所述支撐介質(zhì)下端固定于腔體底部，上端開(kāi)設(shè)有與 調(diào)諧螺釘相配合的孔，所述螺旋線(xiàn)圈一端配置為開(kāi)路，另一端接地，其中設(shè)置于所述腔體內(nèi) 位于兩端部的諧振器中的螺旋線(xiàn)圈配置有輸入輸出抽頭，所述輸入輸出抽頭同輸入輸出接 頭相連接，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入輸出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬帶大功率螺旋濾波器，其特征在于:所述支撐介質(zhì)的橫 截面為矩形。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬帶大功率螺旋濾波器，其特征在于:所述支撐介質(zhì)的橫 截面為正方形。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬帶大功率螺旋濾波器，其特征在于:所述腔體內(nèi)諧振器 的數(shù)量為3-7個(gè)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬帶大功率螺旋濾波器，其特征在于:所述各支撐介質(zhì)相 互之間的間距為3Omm-6Omm。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種寬帶大功率螺旋濾波器，包括配置有上蓋及下蓋的腔體，上蓋上設(shè)有調(diào)諧螺釘及耦合螺釘，腔體內(nèi)固定設(shè)有數(shù)個(gè)諧振器，腔體外側(cè)設(shè)有輸入輸出接頭，諧振器包括一支撐介質(zhì)及一螺旋線(xiàn)圈，支撐介質(zhì)被配置為方柱形，螺旋線(xiàn)圈緊貼于支撐介質(zhì)外面表繞設(shè)，支撐介質(zhì)下端固定于腔體底部，上端開(kāi)設(shè)有與調(diào)諧螺釘相配合的孔，螺旋線(xiàn)圈一端配置為開(kāi)路，另一端接地，其中設(shè)于腔體內(nèi)位于兩端部的諧振器中的螺旋線(xiàn)圈配置有輸入輸出抽頭，輸入輸出抽頭同輸入輸出接頭相連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入輸出；本發(fā)明該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且與傳統(tǒng)的螺旋濾波器相對(duì)帶寬最大10-20％相比，耦合系數(shù)可增加2-3倍，相對(duì)帶寬可擴(kuò)展至40-60％。
【IPC分類(lèi)】H01P1/207
【公開(kāi)號(hào)】CN105428764
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510909046
【發(fā)明人】王小林, 李亞林, 劉瑋棟
【申請(qǐng)人】西安市索飛微波技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日