一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器

本发明涉及微波滤波器，具体为一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器。

背景技术：

1、腔体带通滤波器(bpf)由于其具有生产成本低、品质因数高、热稳定性好和高功率处理能力等优点，广泛应用于无线基站中。随着通信技术的不断发展，以及各种新型技术的发展，对于通信连接的要求也不断提高，滤波器作为通信系统的重要组成部分，对于其成本，重量尺寸，性能等要求也在不断提高。5g通信的普及以及正在研发的6g通信都使数据的传输速率不断提高，高数据速率传输依赖于宽带宽，所以用于基站的腔体滤波器都在朝着宽带宽的方向发展。

2、许多传统的单模腔级联形成带通滤波器普遍存在体积大且带宽窄的缺点。且无法通过一个谐振器产生多种谐振模式从而达到多个谐振器级联的效果。为此，本发明提出了一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，该滤波器具有成本低廉，结构紧凑，工作带宽宽等优点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，解决上述背景技术中提到的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，包括圆柱形金属腔体，所述圆柱形金属腔体外部的两侧分别安装有第一sma连接器和第二sma连接器，所述圆柱形金属腔体的内部设置有金属微扰元件。

4、所述金属微扰元件包括第一l形探针、第二l形探针、第一金属柱、第二金属柱和第三金属柱，所述第一金属柱、第二金属柱和第三金属柱排列在圆柱形金属腔体底部沿圆形底面的一条直径上，所述第一l形探针和第二l形探针均位于圆柱形金属腔体内侧的侧面上，所述第一l形探针与第一sma连接器组成同轴馈电结构，所述第二l形探针与第二sma连接器组成同轴馈电结构。

5、作为本发明进一步的方案：所述第一l形探针的前半部分与第二sma连接器连接组成同轴馈电结构，所述第二l形探针的前半部分与第一sma连接器连接组成同轴馈电结构。

6、作为本发明进一步的方案：所述第一l形探针的后半部分位于第一金属柱和第二金属柱之间，所述第二l形探针的后半部分位于第二金属柱和第三金属柱之间。

7、作为本发明进一步的方案：所述第二金属柱处于圆柱形金属腔体底面的圆心处，所述第一金属柱和第三金属柱分别位于第二金属柱两侧等距离处。

8、作为本发明进一步的方案：所述圆柱形金属腔体为金属外壳内形成的一个填充有空气的谐振腔，由上下两个部分铝制圆筒组合而成，所述圆柱形金属腔体不包含壁厚的直径为36mm，高为20mm。

9、作为本发明进一步的方案：所述第一l形探针由相互垂直的长探针和短探针组成，所述第一l形探针的直径为0.9mm，长探针的长度为15.7mm，短探针的长度为7.6mm，所述第一l形探针和第二l形探针尺寸相同。

10、作为本发明进一步的方案：所述第一金属柱、第二金属柱和第三金属柱的顶部均设置有可以增加电容加载的金属圆盘，所述圆柱形金属柱的直径为1.5mm，金属圆盘的直径为3.5mm，金属圆盘的厚度为1mm，所述第二金属柱的高度为18.1mm，所述第一金属柱和第三金属柱分别位于其两侧5.4mm处，所述第一金属柱和第三金属柱的高度均为17.9mm。

11、作为本发明进一步的方案：所述第一sma连接器和第二sma连接器均安装在距离圆柱形金属腔体底面7.5mm高的位置上。

12、本发明提供了一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器。与现有技术相比具备以下有益效果：

13、(1)、本申请通过第一金属柱、第二金属柱、第三金属柱来激发tm模式，同轴的第一l形探针和第二l形探针用于进一步分离配对的te11模式，实现了五模谐振特性，并且在这五种模式的谐振下实现了宽通带。再通过在金属柱顶部增加直径更大的金属圆盘以及l形探针结构与金属柱交叉实现进一步的小型化，提高了通带的传输性能以及选择性。

14、(2)、本申请通过改变金属柱的高度，金属柱之间的间距以及l形探针两部分的长度可以很简单的控制每个模式的频率，实现改变工作带宽以及中心频率的目的，使该结构的拥有更大的应用潜力。

技术特征：

1.一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，其特征在于：包括圆柱形金属腔体(1)，所述圆柱形金属腔体(1)外部的两侧分别安装有第一sma连接器(2)和第二sma连接器(8)，所述圆柱形金属腔体(1)的内部设置有金属微扰元件；

2.根据权利要求1所述的一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，其特征在于：所述第一l形探针(3)的前半部分与第二sma连接器(8)连接组成同轴馈电结构，所述第二l形探针(7)的前半部分与第一sma连接器(2)连接组成同轴馈电结构。

3.根据权利要求1所述的一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，其特征在于：所述第一l形探针(3)的后半部分位于第一金属柱(4)和第二金属柱(5)之间，所述第二l形探针(7)的后半部分位于第二金属柱(5)和第三金属柱(6)之间。

4.根据权利要求1所述的一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，其特征在于：所述第二金属柱(5)处于圆柱形金属腔体(1)底面的圆心处，所述第一金属柱(4)和第三金属柱(6)分别位于第二金属柱(5)两侧等距离处。

5.根据权利要求1所述的一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，其特征在于：所述圆柱形金属腔体(1)为金属外壳内形成的一个填充有空气的谐振腔，由上下两个部分铝制圆筒组合而成，所述圆柱形金属腔体(1)不包含壁厚的直径为36mm，高为20mm。

6.根据权利要求1所述的一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，其特征在于：所述第一l形探针(3)由相互垂直的长探针和短探针组成，所述第一l形探针(3)的直径为0.9mm，长探针的长度为15.7mm，短探针的长度为7.6mm，所述第一l形探针(3)和第二l形探针(7)尺寸相同。

7.根据权利要求1所述的一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，其特征在于：所述第一金属柱(4)、第二金属柱(5)和第三金属柱(6)的顶部均设置有可以增加电容加载的金属圆盘，所述圆柱形金属柱的直径为1.5mm，金属圆盘的直径为3.5mm，金属圆盘的厚度为1mm，所述第二金属柱(5)的高度为18.1mm，所述第一金属柱(4)和第三金属柱(6)分别位于其两侧5.4mm处，所述第一金属柱(4)和第三金属柱(6)的高度均为17.9mm。

8.根据权利要求1所述的一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，其特征在于：所述第一sma连接器(2)和第二sma连接器(8)均安装在距离圆柱形金属腔体(1)底面7.5mm高的位置上。

技术总结本发明公开了一种小型化宽带宽的五模腔体滤波器，涉及微波滤波器技术领域，所述金属微扰元件包括第一L形探针、第二L形探针、第一金属柱、第二金属柱和第三金属柱，所述第一金属柱、第二金属柱和第三金属柱排列在圆柱形金属腔体底部沿圆形底面的一条直径上，本申请通过第一金属柱、第二金属柱、第三金属柱来激发TM模式，同轴的第一L形探针和第二L形探针用于进一步分离配对TE<subgt;11</subgt;的模式，实现了五模谐振特性，并且在这五种模式的谐振下实现了宽通带。再通过在金属柱顶部增加直径更大的金属圆盘以及L形探针结构与金属柱交叉实现进一步的小型化，提高了通带的传输性能以及选择性。技术研发人员：俞硕,秦洪祥,王宸,刘小明,景晓军,崔原豪受保护的技术使用者：安徽师范大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4