一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種帶通濾波器，尤其是一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，屬于無線通訊領域。
【背景技術】
[0002]隨著通信技術的不斷發展，頻譜資源變得越來越稀缺，為了能夠更加有效地利用有限的頻譜資源，對分隔頻率的要求也就越來越高，微波濾波器作為一種重要的微波選頻無源器件，其發展也越來受到越來越多的重視。
[0003]從二十世紀七十年代開始，矩形諧振腔就被用來設計微波濾波器，因其具有選擇性高、損耗低、功率容量大等優點而廣泛用于軍事、衛星、數字電視廣播、基站等現代通信中。采用矩形諧振腔來設計濾波器的原理主要是利用諧振腔里的多模特性，也即是TE1(1、丁‘和TM11這三個模式，因此單腔設計出來的濾波器在通帶內一般都具有三個極點。所以，利用矩形諧振腔來設計微波濾波器的關鍵問題是怎樣激勵出腔體里的三個模式，具體來說主要涉及到濾波器的饋電方式和腔體內模式間的耦合。就饋電方式而言，最常見的是波導饋電和同軸線饋電；就腔體內模式間的耦合方式上，常見的方法有切邊框、加枝節、設置非諧振器等，這些方法要么改變了腔體的結構，增加了制作成本，要么結構比較復雜，不利于大規模生產。
[0004]波導和同軸線饋電不僅制作成本高，而且不易與其他微波器件連接，采用微帶饋電結構的實例很少，且大都結構復雜。
[0005]如上所述，利用腔體制作帶通濾波器的關鍵是怎樣激勵出腔體里的TE1(1、TE01^PTM11這三個模式，也即是怎樣激勵和控制這三個模式間的耦合和腔體間的耦合，不同的結構有不同的方法，如下:
[0006]I) 一種最常見的結構由G.Lastoria等人于1998年在IEEE MICROWAVE AND⑶IDED WAVE LETTERS 期刊上提出了，發表了題為《CAD of Triple-Mode Cavities inRectangular Waveguide)) 一文，根據其仿真結果，可以知道通帶內有三個極點，代表三個模式(TE10, TE01^P TM n)，帶內回波損耗低于20dBo
[0007]2)利用I)所述的結構單元，M.Mattes等人于2000年在IEEE MTT-S Digest上發表了題為〈〈Six-pole triple mode filters in rectangular waveguide〉〉的文章，將 I)所述結構的兩個結構單元進行級聯，設計出一款六階濾波器，由于在級聯的兩個結構單元中引入了交叉耦合(通過中間矩形孔實現)，所以可以在帶外得到一對傳輸零點。根據其仿真結果，可以知道通帶內有六個極點，通帶外有一對傳輸零點。傳輸零點的引入改善了濾波器的選擇特性。
[0008]3)Chi Wang 等人于 2001 年在 IEEE MTT-S Digest 上發表題為《A practicaltriple-mode monoblock bandpass filter for base stat1n applicat1ns〉〉文章提出的結構，該結構與2)所述結構相似，通過級聯兩個結構單元，從而引入交叉耦合實現帶通濾波器的六個模式和雙零點特性，唯一的不同之處在于饋電，此結構是通過同軸線饋電。
[0009]4) Kenichi Konno 等人于 2001 年在 IEEE MTT-S Digest 上發表題為《A compactelliptic-funct1n BPF using triple-mode cavities for terrestrial digitaltelevis1n transmitters》的文章，提出了該結構，該結構值得關注的地方在于它怎樣控制腔體間的耦合，于引入了兩對交叉耦合，所以可以得到兩對傳輸零點，從響應結果看來，兩對傳輸零點的產生使濾波器的選擇性和帶外特性都很好。
[0010]以上四種帶通濾波器都是基于矩形諧振腔，是比較常見的設計方法，從饋電上來看，主要是矩形波導饋電和同軸線饋電。設計的關鍵在于怎樣控制模式間的耦合與腔體之間的耦合，耦合控制好了，就能得到很好的特性。
【實用新型內容】
[0011]本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，該濾波器結構簡單，通過微帶線進行饋電，不僅降低了成本，而且易于與其他器件集成。
[0012]本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到:
[0013]一種高選擇性的三模單腔帶通濾波器，包括矩形腔體、第一介質板和第二介質板，所述第一介質板將矩形腔體的頂部覆蓋，所述第二介質板將矩形腔體的底部覆蓋；所述第一介質板的頂面設有第一微帶線，底面設有折疊型的第一槽線；所述第二介質板的頂面設有折疊型的第二槽線，底面設有第二微帶線；所述第一槽線和第二槽線的形狀相同。
[0014]作為一種優選方案，所述第一槽線傾斜設置在第一介質板的底面上，所述第二槽線傾斜設置在第二介質板的頂面上。
[0015]作為一種優選方案，所述第一槽線和第二槽線傾斜的角度相同，且傾斜的方向相反，所述第一槽線在第二介質板頂面上的投影與第二槽線關于第二介質板頂面的縱向中心線呈對稱結構。
[0016]作為一種優選方案，所述第一微帶線和第二微帶線的形狀均為矩形，且第一微帶線與第二微帶線的長度、寬度相一致，所述第一微帶線橫向設置在第一介質板的頂面，且其中一端作為端口，所述第二微帶線橫向設置在第二介質板的底面，且其中一端作為端口。
[0017]作為一種優選方案，所述第一微帶線與第二微帶線呈旋轉對稱結構，所述第一微帶線的端口位于第一介質板的左邊緣處，所述第二微帶線的端口位于第二介質板的右邊緣處。
[0018]作為一種優選方案，所述第一槽線和第二槽線的形狀均為凹形。
[0019]作為一種優選方案，所述第一微帶線和第二微帶線均采用50Ω微帶線。
[0020]作為一種優選方案，所述矩形腔體、第一微帶線和第二微帶線均采用金屬材料構成。
[0021]作為一種優選方案，所述矩形腔體內填充有空氣。
[0022]本實用新型相對于現有技術具有如下的有益效果:
[0023]1、本實用新型的帶通濾波器利用結構簡單的微帶線來進行饋電，不僅降低了成本，而且易于與其他器件集成；此外，微帶線的作用不僅僅在于饋電，還可以將能量傳輸給折疊型的槽線結構，由槽線結構激勵出了矩形腔體內的三個模式，這保證了矩形腔體的完整性，使濾波器能夠繼承傳統矩形諧振腔選擇性高、功率容量大等優點。
[0024]2、本實用新型的帶通濾波器的仿真結果顯示，通帶內有三個極點，也即三個模式，分別在2.899GHz,3.002GHz和3.07GHz處，并在通帶兩側有一對傳輸零點。
[0025]3、本實用新型的帶通濾波器可以通過改變矩形腔體的各邊邊長調整各個模式的頻點，使它們相互靠近形成通帶，從而使濾波器得到優化，仿真結果顯示帶內帶外性能均良好，選擇性高，符合現代通信技術的要求。
[0026]4、本實用新型的帶通濾波器結構簡單、帶內帶外性能很好，克服了傳統微帶寬帶濾波器損耗大、Q值低的缺點。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型實施例1的帶通濾波器結構示意圖。
[0028]圖2為圖1所示帶通濾波器結構的俯視圖。
[0029]圖3為圖1所示帶通濾波器結構的仰視圖。
[0030]圖4為圖1所示帶通濾波器結構的正視圖。
[0031]圖5為圖1所示帶通濾波器結構的側視圖。
[0032]圖6為圖1所示帶通濾波器中第一介質板的底面示意圖。
[0033]圖7為圖1所示帶通濾波器中第一槽線和第二槽線的俯視圖。
[0034]圖8為本實用新型實施例1的帶通濾波器的仿真結果圖。
[0035]圖9為圖8中第一個模式2.899GHz處的電場分布圖。
[0036]圖10