一种s频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，包括第一级波导低通滤波器、第二级波导低通滤波器、输入端口和输出端口，输入端口依次通过第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器连接输出端口，第一级波导低通滤波器的腔体的上部和下部均包括五节，每节包括五个沿波导宽边等距排列的方柱，第二级波导低通滤波器的腔体的上部和下部均包括十节，每节包括七个沿波导宽边等距排列的方柱。本实用新型能够对大功率发射机寄生输出的二次谐波及高次谐波均起抑制作用，并实现多个波导滤波器级联时的低通带插入损耗和回波损耗，保证输出信号具有良好的频谱纯度，避免电磁频谱污染。
【专利说明】
一种S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器
技术领域
[0001]本实用新型涉及S频段谐波滤波器技术领域，尤其涉及一种S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器。
【背景技术】
[0002]目前，我国航天地面测控以及通信设备对电磁频谱的利用越来越多，航天地面卫星测控系统发射分系统的S频段大功率发射机在正常工作时会产生一定的带外杂散输出，对周围的其他频段设备产生干扰，引起电磁频谱污染现象。
[0003]为了保证良好的测控精度和通信质量，并满足多频段设备同时工作的要求，发射分系统不仅需要具有大功率输出，还必须具有良好的频谱纯度，研制S频段谐波滤波器成为保证S频段测控系统与其他系统电磁兼容的重中之重。现有的波导谐波滤波器多采用加载容性膜片或感性圆柱波导的方式，存在通带损耗高、端口匹配差、抑制度窄、加工复杂、调试繁琐等劣势；部分波导谐波滤波器采用单脊或双脊波导的形式，但因功率容量低无法应用于大功率发射机上，同时现有单个谐波滤波器无法满足对通带频率的二次、三次、四次谐波均有60dB以上的抑制度，因此研制一种通带损耗低、阻带频率宽、阻带抑制度高、功率容量大、结构简单且免调试的谐波滤波器迫在眉睫。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，能够对大功率发射机寄生输出的二次谐波及高次谐波均起抑制作用，并实现多个波导滤波器级联时的低通带插入损耗和回波损耗，保证输出信号具有良好的频谱纯度，避免电磁频谱污染。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，包括第一级波导低通滤波器、第二级波导低通滤波器、输入端口和输出端口，输入端口依次通过第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器连接输出端口，第一级波导低通滤波器的腔体和第二级波导低通滤波器的腔体均包括相互对称的上部和下部，第一级波导低通滤波器的腔体的上部和下部均包括五节，每节包括五个沿波导宽边等距排列的方柱，第二级波导低通滤波器的腔体的上部和下部均包括十节，每节包括七个沿波导宽边等距排列的方柱，第一级波导低通滤波器腔体中的方柱和第二级波导低通滤波器腔体中的方柱均为金、银、铜、铝、铜镀银或铜镀金材质。
[0007]所述的第一级波导低通滤波器腔体中的各个方柱长1.06mm、宽10.06mm、高12.53mm，各个方柱的材质均为招。
[0008]所述的第二级波导低通滤波器腔体中的各个方柱长7.05mm、宽7.05mm、高8.15mm,各个方柱的材质均为铝。
[0009]所述的第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器通过通带中心频点1/4波导波长级联。
[0010]所述的第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器腔体的棱角处均为倒角形式。
[0011 ]所述的输入端口和输出端口的结构相互对称，输入端口和输出端口均包括三段长度不同、高度不同的过渡波导。
[00?2] 所述的输入端口的三段过渡波导的长度分别为11mm、45.65mm和42.5mm，输出端口的三段过渡波导的长度分别为42.5mm、45.65mm和I Imm。
[0013]本实用新型通过对相互级联的第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器进行结构优化和参数设计，不仅能够满足谐波滤波器的大功率容量、高抑制频带要求，而且能够实现对通带频率二次及高次谐波的高度抑制。
[0014]更进一步地，本实用新型利用三节过渡波导实现谐波滤波器输入输出端口的阻抗匹配，利用通带中心频点1/4波导波长实现两级波导低通滤波器之间的阻抗匹配，有效降低了谐波滤波器的通带插入损耗和回波损耗。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的内部结构示意图；
[0016]图2为图1的A-A剖视图；
[0017]图3为图1的B-B截面结构示意图；
[0018]图4为图1的C-C截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图1至图4所示，本实用新型所述的S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，包括第一级波导低通滤波器2、第二级波导低通滤波器3、输入端口 I和输出端口4，输入端口 I依次通过第一级波导低通滤波器2和第二级波导低通滤波器3连接输出端口4。输入端口 I和输出端口4的结构相互对称，输入端口 I和输出端口4均包括三段长度不同、高度不同的过渡波导，其中输入端口 I的三段过渡波导的长度分别为11mm、45.65mm和42.5mm，相应的，输出端口 4的三段过渡波导的长度分别为42.5mm、45.65mm和11mm。本实用新型利用三节过渡波导实现谐波滤波器输入输出端口的阻抗匹配，有效降低了谐波滤波器的通带插入损耗和回波损耗。
[0020]波导低通滤波器同时具有较宽的频带和阻带，可使多数高次模受到抑制，且兼具大功率传输特性，因此可用作大功率滤波器。本实用新型的第一级波导低通滤波器2和第二级波导低通滤波器3通过通带中心频点1/4波导波长级联，实现两级波导滤波器输入输出的端口匹配，第一级波导低通滤波器2和第二级波导低通滤波器3可依次对通带频率的二次谐波和高次谐波进行高度抑制。
[0021]本实用新型第一级波导低通滤波器2的腔体和第二级波导低通滤波器3的腔体均包括相互对称的上部和下部，第一级波导低通滤波器2的腔体的上部和下部均包括五节，每节包括五个沿波导宽边等距排列的方柱，每个方柱长10.06mm、宽10.06mm、高12.53mm，各个方柱的材质均为铝，第一级波导低通滤波器2的通带为2015?2130MHz，对二次谐波的抑制度大于70dB，端口驻波小于1.10;第二级波导低通滤波器3的腔体的上部和下部均包括十节，每节包括七个沿波导宽边等距排列的方柱，每个方柱长7.05mm、宽7.05mm、高8.15mm，各个方柱的材质均为铝，第二级波导低通滤波器3的通带为2015?6000MHz，对通带2015?2130MHz的三次、四次谐波抑制度大于60dB，端口驻波小于1.10。本实用新型第一级波导低通滤波器腔体中的各个方柱和第二级波导低通滤波器腔体中的各个方柱均采用铝材质，既能满足波导低通滤波器的性能要求，又大大节省了材料成本。为了加大波导低通滤波器的传输功率容量，第一级波导低通滤波器2和第二级波导低通滤波器3的腔体的棱角处均为倒角形式。综上所述，本实用新型所述的S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器的通带频率为2015?2130MHz，传输功率大于IkW，且通带插入损耗小于0.16dB，输入输出端口驻波小于1.1O0
[0022]本实用新型对第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器的参数分布进行了优化设计，不仅能够满足谐波滤波器的通带和抑制频带要求，而且有效降低了通带插入损耗和回波损耗。
【主权项】
1.一种S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，其特征在于:包括第一级波导低通滤波器、第二级波导低通滤波器、输入端口和输出端口，输入端口依次通过第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器连接输出端口，第一级波导低通滤波器的腔体和第二级波导低通滤波器的腔体均包括相互对称的上部和下部，第一级波导低通滤波器的腔体的上部和下部均包括五节，每节包括五个沿波导宽边等距排列的方柱，第二级波导低通滤波器的腔体的上部和下部均包括十节，每节包括七个沿波导宽边等距排列的方柱，第一级波导低通滤波器腔体中的方柱和第二级波导低通滤波器腔体中的方柱均为金、银、铜、铝、铜镀银或铜镀金材质。2.如权利要求1所述的S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，其特征在于:所述的第一级波导低通滤波器腔体中的各个方柱长10.06mm、宽10.06mm、高12.53mm，各个方柱的材质均为铝。3.如权利要求1所述的S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，其特征在于:所述的第二级波导低通滤波器腔体中的各个方柱长7.05mm、宽7.05mm、高8.15mm，各个方柱的材质均为铝。4.如权利要求1所述的S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，其特征在于:所述的第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器通过通带中心频点1/4波导波长级联。5.如权利要求1所述的S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，其特征在于:所述的第一级波导低通滤波器和第二级波导低通滤波器腔体的棱角处均为倒角形式。6.如权利要求1所述的S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，其特征在于:所述的输入端口和输出端口的结构相互对称，输入端口和输出端口均包括三段长度不同、高度不同的过渡波导。7.如权利要求6所述的S频段宽频带大功率高抑制度谐波滤波器，其特征在于:所述的输入端口的三段过渡波导的长度分别为11mm、45.65mm和42.5mm，输出端口的三段过渡波导的长度分别为42.5mm、45.65mm和11mm。
【文档编号】H01P1/207GK205429123SQ201620196706
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】韩来辉, 姚爱田
【申请人】中国电子科技集团公司第二十七研究所