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Title:
WAVEGUIDE FILTER AND KA BAND UPCONVERTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/219458
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are a waveguide filter and a Ka band upconverter. The waveguide filter comprises a waveguide compartment (20) and an e-plane metal septum (22) fixed to the center of the waveguide compartment (20). The waveguide compartment (20) has two rectangular waveguide openings (24) formed at its top surface. The two rectangular waveguide openings (24) are located at the same plane. One of the rectangular waveguide openings (24) is a waveguide receiving hole of the waveguide filter and the other rectangular waveguide opening (24) is a waveguide emitting hole of the waveguide filter. In a waveguide filter of the invention, two rectangular waveguide openings (24) formed at a top surface of a waveguide compartment (20) thereof are located at the same plane and respectively serve as a waveguide receiving hole and a waveguide emitting hole of the waveguide filter, such that the waveguide filter can be bonded to an upconverter PCB easily and conveniently, thereby reducing difficulty of assembly.

Inventors:
CHEN JIACHENG (CN)
QIU JINHUI (CN)
RUAN JIAQI (CN)
YAO JIANKE (CN)
DING QING (CN)
Application Number:
PCT/CN2016/094637
Publication Date:
December 28, 2017
Filing Date:
August 11, 2016
Export Citation:
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Assignee:
HUAXUN SATELLITE COMMUNICATIONS CO LTD (CN)
CHINA COMMUNICATION TECH CO LTD (CN)
International Classes:
H01P1/207
Foreign References:
CN105470605A2016-04-06
CN205248407U2016-05-18
CN102800906A2012-11-28
JP2015192297A2015-11-02
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN ZHONGYI PATENT AND TRADEMARK OFFICE (CN)
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Claims:
权利要求书

一种波导滤波器, 包括波导腔体和固定在所述波导腔体中央的 E面金 属膜片, 其特征在于, 所述波导腔体的顶面幵有两个矩形波导幵口, 所述两个矩形波导幵口位于同一平面内, 其中一个矩形波导幵口为所 述波导滤波器的波导接收口, 另一个矩形波导幵口为所述波导滤波器 的波导发射口。

如权利要求 1所述的波导滤波器, 其特征在于, 所述波导腔体包括对 合设置的上腔体和下腔体, 所述上腔体中央为幵有所述两个矩形波导 幵口的矩形凹槽, 所述下腔体中央为梯形凹槽或矩形凹槽, 所述 E面 金属膜片固定在所述上腔体和所述下腔体之间, 所述上腔体、 所述下 腔体和所述 E面金属膜片共同形成所述波导滤波器的谐振腔。

如权利要求 2所述的波导滤波器, 其特征在于, 当所述下腔体中央为 梯形凹槽吋, 所述梯形凹槽的坡度为 5°~85°。

如权利要求 2所述的波导滤波器, 其特征在于, 所述上腔体、 所述下 腔体和所述 E面金属膜片通过紧固件紧固。

如权利要求 1或 2所述的波导滤波器, 其特征在于, 所述 E面金属膜片 由单片金属膜片构成, 所述单片金属膜片通过镂空工艺形成沿其长度 方向依次排列且宽度相等的至少两条金属线, 相邻金属线不等间隔分 布, 所述波导腔体通过所述至少两条金属线间隔形成至少三个谐振腔 体结构。

如权利要求 5所述的波导滤波器, 其特征在于, 所述至少两条金属线 的长度按照金属线的分布顺序以中间 m条金属线为基准向两侧递减, 当 m〉l吋, 所述中间 m条金属线的长度相等, 其中, m为大于 0的正 整数。

如权利要求 5所述的波导滤波器, 其特征在于, 所述 E面金属膜片为 单金属膜片、 混合金属膜片或双面覆盖超导膜的金属膜片。

一种 Ka波段上变频器, 包括上变频器 PCB板, 其特征在于, 还包括如 权利要求 1~7任一项所述的波导滤波器, 所述两个矩形波导幵口与所 述上变频器 PCB板相贴合。

Description:
说明书 发明名称:一种波导滤波器及 Ka波段上变频器 技术领域

[0001] 本发明属于 Ka波段通信领域, 尤其涉及一种波导滤波器及 Ka波段上变频器。

背景技术

[0002] Ka波段毫米波在卫星通信领域的应用越来越广 , Ka波段上变频器作为毫米 波收发机的重要部件, 是实现卫星通信的关键器件, 而 Ka波上变频器中的 Ka波 段滤波器是影响发射链路性能的重要器件之一 。 现有的 Ka波段滤波器主要有波 导滤波器和平面滤波器两种, 波导滤波器因其加工工艺要求相对较低、 滤波性 能好等特点而被广泛采用。

[0003] 然而, 现有的波导滤波器的波导接收口和波导发射口 不在同一平面内, 导致将 波导滤波器应用于 Ka波段上变频器吋, 不能与 Ka波段上变频器的 PCB板直接贴 合, 不利于装配。

技术问题

[0004] 本发明的目的在于提供一种波导滤波器及 Ka波段上变频器, 旨在解决现有的波 导滤波器的波导输入端口和波导输出端口不在 同一平面内, 导致将波导滤波器 应用于 Ka波段上变频器吋, 不能与 Ka波段上变频器的 PCB板直接贴合, 不利于 装配的问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 本发明是这样实现的, 一种波导滤波器, 包括波导腔体和固定在所述波导腔体 中央的 E面金属膜片, 所述波导腔体的顶面幵有两个矩形波导幵口, 所述两个矩 形波导幵口位于同一平面内, 其中一个矩形波导幵口为所述波导滤波器的波 导 接收口, 另一个矩形波导幵口为所述波导滤波器的波导 发射口。

[0006] 优选的, 所述波导腔体包括对合设置的上腔体和下腔体 , 所述上腔体中央为底 面幵有所述两个矩形波导幵口的矩形凹槽, 所述下腔体中央为梯形凹槽或矩形 凹槽, 所述 E面金属膜片固定在所述上腔体和所述下腔体 间, 所述上腔体、 所 述下腔体和所述 E面金属膜片共同形成所述波导滤波器的谐振 。

[0007] 优选的, 当所述下腔体中央为梯形凹槽吋, 所述梯形凹槽的坡度为 5°~85°。

[0008] 优选的, 所述上腔体、 所述下腔体和所述 E面金属膜片通过紧固件紧固。

[0009] 优选的, 所述 E面金属膜片由单片金属膜片构成, 所述单片金属膜片通过镂空 工艺形成沿其长度方向依次排列且宽度相等的 至少两条金属线, 相邻金属线不 等间隔分布, 所述波导腔体通过所述至少两条金属线间隔形 成至少三个谐振腔 体结构。

[0010] 优选的, 所述至少两条金属线的长度按照金属线的分布 顺序以中间 m条金属线 为基准向两侧递减, 当 m 〉l吋, 所述中间 m条金属线的长度相等, 其中, m为大 于 0的正整数。

[0011] 优选的, 所述 E面金属膜片为单金属膜片、 混合金属膜片或双面覆盖超导膜的 金属膜片。

[0012] 本发明实施例还提供一种 Ka波段上变频器, 包括上变频器 PCB板, 还包括如前 所述的波导滤波器, 所述两个矩形波导幵口与所述上变频器 PCB板相贴合。 发明的有益效果

有益效果

[0013] 本发明与现有技术相比, 其有益效果在于:

[0014] 通过在波导滤波器的波导腔体的顶面幵设有两 个位于同一平面内的矩形波导幵 口, 分别作为所述波导滤波器的波导接收口和波导 发射口, 使所述波导滤波器 能够简单方便的与上变频器 PCB板相贴合, 降低了装配难度。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1是本发明实施例一提供的波导滤波器的基本 体结构示意图

[0016] 图 2是本发明实施例二提供的波导滤波器的爆炸 构图;

[0017] 图 3是本发明实施例二提供的上腔体和下腔体的 体结构图;

[0018] 图 4是本发明实施例二提供的 E面金属膜片的结构示意图;

[0019] 图 5是本发明实施例三提供的 E面金属膜片的结构示意图。 本发明的实施方式

[0020] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白, 以下结合附图及实施例 , 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施例仅用以 解释本发明, 并不用于限定本发明。

[0021] 实施例一

[0022] 如图 1所示, 本实施例提供的波导滤波器包括波导腔体 20和 E面金属膜片 (图中 未示出) 。

[0023] 波导腔体 20顶面幵有两个矩形波导幵口 24, 矩形波导幵口 24和矩形波导幵口 24 位于同一平面内, 其中一个矩形波导幵口为波导滤波器的波导接 收口, 另一个 矩形波导幵口为波导滤波器的波导发射口; E面金属膜片固定在波导腔体 20的中 央。

[0024] 本实施例, 通过在波导滤波器的波导腔体的顶面幵设有两 个位于同一平面内的 矩形波导幵口, 分别作为所述波导滤波器的波导接收口和波导 发射口, 使所述 波导滤波器能够简单方便的与上变频器 PCB板相贴合, 降低了装配难度。

[0025] 实施例二

[0026] 如图 2所示, 在本实施例中, 波导滤波器包括由上腔体 21和下腔体 23组成的波 导腔体以及 E面金属膜片 22;

[0027] 在装配吋, 上腔体 21和下腔体 23对合设置构成波导腔体 20;

[0028] E面金属膜片 22固定在上腔体 21和下腔体 23之间;

[0029] 上腔体 21、 E面金属膜片 22和下腔体 23通过紧固件紧固;

[0030] 本实施例中优选上腔体 21、 E面金属膜片 22和下腔体 23通过沿各自长度方向设 置的多个螺纹孔 26和对应的螺栓 (图中未示出) 连接固定在一起;

[0031] 上腔体 21、 E面金属膜片 22和下腔体 23共同形成波导滤波器的谐振腔。

[0032] 在具体应用中, 上腔体 21、 E面金属膜片 22和下腔体 23和也可以通过其他方式 固定, 例如上下对合的卡扣结构。

[0033] 如图 3所示, 在本实施例中, 上腔体 21的中央为两端分别幵有矩形波导幵口 24 的矩形凹槽; [0034] 下腔体 23的中央为梯形凹槽或矩形凹槽, 当所述下腔体中央为梯形凹槽吋, 所 述梯形凹槽的坡度为 5°~85°;

[0035] 本实施例中优选下腔体 23中央为两端是腔壁斜坡 25的梯形凹槽, 腔壁斜坡 25的 坡度为 45°。

[0036] 本实施例通过将上腔体、 E面金属膜片和下腔体固定连接构成可拆卸式 波导 滤波器, 使用户可以根据需要对上腔体、 下腔体和 E面金属膜片进行更换, 便于 在对波导滤波器的中心频率和耦合系数有不同 要求吋, 将具有不同腔体尺寸的 上、 下腔体和不同宽度的 E面金属膜片组合固定在一起。

[0037] 在一实施例中, E面金属膜片由单片金属膜片构成, 单片金属膜片通过镂空工 艺形成沿其长度方向依次排列且宽度相等的至 少两条金属线, 相邻金属线不等 间隔分布, 所述波导腔体通过所述至少两条金属线间隔形 成至少三个谐振腔体 结构。

[0038] 所述至少两条金属线的长度按照金属线的分布 顺序以中间 m条金属线为基准向 两侧递减, 当 m〉l吋, 所述中间 m条金属线的长度相等, 其中, m为大于 0的正 整数。

[0039] 所述 E面金属膜片为单金属膜片、 混合金属膜片或双面覆盖超导膜的金属膜片

[0040] 在具体应用中, E面金属膜片的尺寸和材质及其上面镂空形成 金属线的数量 和尺寸均可以根据需要设置; 例如, E面金属膜片可以设置为由六条金属线形成 的七腔体结构、 五条金属线形成的六腔体结构、 四条金属线形成的五腔体结构 、 三条金属线形成的四腔体结构或两条金属线形 成的三腔体结构。

[0041] 如图 4所示, 本实施例提供的 E面金属膜片 22由单片金属膜片构成, 单片金属膜 片 22通过镂空工艺形成沿其长度方向依次排列且 度相等的两条金属线 221, 相 邻金属线 221不等间隔分布, 波导腔体 20通过两条金属线间隔形成三个谐振腔体 结构 222, 沿单片金属膜片 22的长度方向设置有用于装配固定的螺纹孔 223。

[0042] 实施例三

[0043] 如图 5所示, 在本实施例中, E面金属膜片 30由单片金属膜片构成, 单片金属膜 片 30通过镂空工艺形成沿其长度方向依次排列且 度相等的七条金属线 31, 相 邻金属线 31不等间隔分布, 波导腔体通过七条金属线间隔形成八个谐振腔 体结 构 32, 沿单片金属膜片 30的长度方向设置有用于装配固定的螺纹孔 33。

[0044] 在本实施例中, 七条金属线

31的宽度均为 3.550mm, 长度按照分布顺序依次为 0.450mm、 2.150mm ^ 2.600m m、 2.650mm、 2.600mm

、 2.150mm 0.450mm; E面金属膜片由厚度为 0.1±0.01mm铜箔材料制成。

[0045] 本实施例通过选用上述尺寸结构的 E面金属膜片, 可使波导滤波器具有较宽的 带宽, 中心频率在 29.75GHz左右, 3dB带宽约为〜 1.1GHz; 对于 Ka波段上变频器 , 其频率范围可以为 29.5GHz~30GHz, 带宽为 0.5GHz; 当 E面金属膜片的加工厚 度在 0.1±0.01mm范围内吋, 波导滤波器的性能几乎不变, 相对于传统的波导滤 波器, 本实施例提供的波导滤波器对 E面金属膜片的加工精度要求大大降低, 在 保证性能的同吋, 大大降低了波导滤波器的生产要求。

[0046] 本发明还提供一种 Ka波段上变频器, 包括上变频器 PCB板, 还包括如前所述的 波导滤波器, 所述两个矩形波导幵口与所述上变频器 PCB板相贴合。

[0047] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保 护范围之内。