螺旋滤波器的设计

／／／　六腔螺旋　谨　６　击　３６３ｆｉ０３）肇，　六腔　………　一缩纛ｋ，－　．　是采用螺旋谐振器来实现耦台谐振滤波器中的并联谐　体的四分之一波长短路同轴线作谐振器，其长度可以　振回路而得名的。它用于共用天线的前端输入滤波和　大大缩短。７　力　发射机的输出滤波。它是发射频谱控制、保证发射质量　在螺旋谐振器中，由于电场和磁场全部被垒属表　一＾　●●　●●．Ｖ一　的关键电路。其特点是：体积小、Ｑ值较高、加工容易、　面限制在腔内，故没有辐射损耗。若选用介质损耗很小　可得较高的选择性。这些特点在（１００～８ＯＯ）ＭＨｚ的频　的材料作骨架或不用骨架，则谐振器的介质损耗就很　率范围内尤为突出。它克服了目前用集中元件制成的　小。同时，由于高频电流的趋肤效应，谐振器中流过金　滤波级联网络元件多、体积大、带内衰减大而旁边带衰　属表面的高频电流是扩展了的，加之腔壁镀银，导线选　减不理想以及群时延严重和工作不稳定的缺点。　择台适，则谐振器的金属损耗也很小。因此，螺旋谐振　１原理　器的品质因数高，约１　０００左右，这是集中参数回路所　螺旋谐振器可看成是根据传输线原理由同轴传输　不能达到的　线变形而来的。它是把同轴线的内导体作成螺旋管形　２六腔螺旋滤波器的结构与骨架　状，螺旋管的一端接地，另一端开路，如下图１所示。　六腔螺旋渡器结构示意图如图２所示。为了得到　在一般的同轴传输线中，电磁渡的相速　等于真　较好的幅频特性，滤波器采用了六级螺旋谐振器级联　空光速ｒ，而在具有螺旋内导体的　而成。　同轴传输线中，相速则由于螺旋　内导体的作用降低（慢渡结构）。　这种现象是由于电磁波依次沿螺　旋导体方向以光速前进，而螺旋　管的轴线方向上的速度则降低　了。因此．与螺旋管的本身长度６　相比．绕制螺旋管的导线，＿ｎ越　鼍　邕　｝［６　长，则圈数Ⅳ越多，沿螺旋管的　轴线方向上，传播的速度降低的也就越多。图ｌ　电磁渡沿螺旋管轴线方向传播的相速为：　１、３、　、７、９、ｎ为中０频率调整螺钉；２、４、６、８、１０　６　｜，ｆ＿　为耦夸调整螺钉；１２、１３、１４、Ｉ　５、１　６、１　７为螺旋线圈；　１８、１　９、２Ｏ为隔根；２ｌ、２２为输入、输出高额插座｛２３、２４　式中ｂ为螺旋管的长度；　厶ｔ为绕制导线长度：　为上表盖和下表盖。　图２　螺旋滤波器的结构示意图　例　Ｌｗ＝５０　ｃｍ．ｂ＝ｌＯ　ｍｍ删　＝　ｃ　２．１六腔螺旋滤波器的结构件　即相速减小到真空光速的１１５０。　（１）前后板，采用双面镀银印制板，其规格如图３　当频率　已知时．传输线中的波长　为　所示（单位：ｍｍ）。　（２）隔板．选用双面镀银板，其规格有１　８ＸｌＯ和１　８　×８两种　可见，传输线中的波长正比于相速。频率一定时　（３）左右板．采用双面镀银板，其规格如图４所示。　４　维普资讯 http://www.cqvip.com

上表盖，选用Ｌ１２３×２Ｄ）］Ｆｉｌｍ　的面表排，上有频道、　福视商标及南靖县无线电厂等字样。　２．２骨架　六腔螺旋滤波器选用介质损耗很小的聚四氟乙烯　做骨架，其骨架如图７所示。　中－３　Ｏ眦口ｘ　３∞　六腔螺旋滤波器在１～１２ＣＨ中所用的骨架与结构有　所不同，选用线径及材料也有所不同，输八、输出阻抗　图３前后板规格图　有７５　ｎ及５０　ｎ两种，具体见表ｌ。　表１　Ｔ　上　办　＼　骨　颦　ｌ　ｚ　１。　ｌ　ｓ　Ｌ６ｍｍ　１５ｍｍ　２０删ｎ　Ｉ　ｓ　Ｉ　ｌ　１２　ｍ　ＬＢｍｍ　图４左右板规格图　０玑　帆　（４）底板，采用双面镀银板，其规格如图５所示。　ｌ　Ｌ－１ｍ　隔扳　蛙　蛙　径　ｔｌ８×８　Ｊ…片　　无用　ｌ＿ＲＹ１　１ｎｍ：一片　０　２　ｍｍ津包缦　Ｕ　４∞　船黩　ｓ　。ｌ　ｚ　。　ｚ　ｓ÷ｌｌ｛÷　÷ｌＩ３÷ｌＩ３÷｝剖　：　中Ｉ－３．５ｍ，Ｊ　ｘ　６　中｝－１．５叫ｘ１０　阻　ｊ０ｎ　插　挂　口挂在离底２强处　插　接出口接在寓雇Ｌ髓处　抗　７ｍ　插击绩　口接在寓底３周赴　口　【÷目　图５底板的规格图　１　ＧＨ、２　ＧＨ只用五个骨架，空位用图８所示的电　（５）上盖，采用５　ｍｍ厚度的铝板，其规格如图６　所示。　路代替，用线径０．４　ｍｍ漆包线绕　一５　ｍｍ的空心线　圈　１　ＧＨ　７圈．电容２２Ｐ；２　ＧＨ　５圈，电容１８Ｐ。　图６上盖的规格图　图８　３谐振器间的耦台方式　通常．谐振器的耦台是通过在屏蔽隔板（谐振器间　的公共壁）上开窗的办法来实现。窗口开的位置不同，　耦合的方式也不同，即电容性耦合或电感性耦合两种。　（１）电容性耦合．如图９所示。当窗口位置开在螺　旋管的开路端时，由于开路端的电场很强，耦合为容　性，其衰减曲线在低频端的衰减增长率比高频端稍太。　（２）电感性耦合，如图１０所示　当窗口位置开在靠　近螺旋管接地位置时，由于开路端的磁场很强，耦台基　本上为感性的，感性耦合衰减在高频端的衰减增长率　：内径；　。：外径；Ⅳ　：牙长；Ⅳ２：底厚；　底座　稍太于低端。　（３）若两谐振器之间不用隔板，如图１１所示。由于　径；ｄ牙距　图７骨架示意图　是开路的，电场很强，可看做是电容性耦合。　（６）下表盖，选用（１２３×２０）ｒａｍ。的电镀铝板　５　维普资讯 http://www.cqvip.com

盛商　如图ｌ３所示：带宽８ＭＨｚ，带内波动小于０．５　ｄＥ；　插人损耗（０．５～１．５）ｄＥ；带外抑损大干Ｇｏ　ｄＥ（，。＝１２　ＭＨｚ）；反射损耗太于１　２　ｄＥ；阻抗７ｊ　ｎ或ｊ０　ｎ。　２六腔螺旋滤波器的调试　（１）按图¨所示的连接图连好电路　输　５０　或７　５００或７５０负载　１　４　（２）调试时，在滤波器未加上盖时，波形应比所需　的频道波形较高ｔ１～１０）ＭＨｚ｛若较低应减少腔体骨架　的线圈。　（３）加上盖后，调试所需的频道波形如图ｌ３所示。　图９容性耦合　图１０感性耦舍　带宽应为８ＭＨｚ．带内波动小于０．５　ｄＢ，插损（０、５～　１．５）ｄＥ，带外抑制大于６０　ｄＢ（　＝１　２　ＭＨｚ）。　岛曲　四　（４）输人、输出阻抗应按要求定做　若要求ｊ０　ｎ输　人输出阻抗，连接线及负载应用ｊ０　ｆ＇ｚ；若为７　ｎ输＾　输出阻抗时．连接线及负载换为７ｊ　ｎ　４．３注意事项　为了获得尽可能高的０值（无载时），螺旋滤波器　图ｌ】　不用隔板时的电路图　在结构上必须做到以下几点。　（４）六腔螺旋滤波器采用电容性耦台方式’，其等效　（１）在平行于撮旋管轴向的任何一个缝隙，在机械　电路图如图１２所示。　上和电气上都应该很好地连接，以减少损耗。　（２）屏蔽盒与螺旋管都应镀银，以减少金属损耗。　ｔ　３）骨架或联接固定夹采用低损耗材料．如陶瓷、　聚四氟乙烯等有助于减少介质损耗。　（４）螺旋谐振器的频率调整，通过安置在螺旋管开　路端的盖子上的可沿螺旋管轴向上下移动的螺钉来实　现。调准频率后将螺钉锁紧．防止机械振动而产生频率　偏移。　图１２　六腔螺旋滤波器等效电路图　参考文献　４六腔螺旋滤波器的特性及调试　：１］　尤巩圻，夏业松，隋锡安．电视发射机与差转机．　４．１　六腔螺旋滤波器的特性　北京：中国广播电视出版社　带宽８ＭＨｚ　２］　万伟瑶．微波技术与天线．西安：西北Ｉ业大学　带内波动小于０．ｊ　ｄＢ　出版社　插入损耗０．５～Ｉ＿５　ｄＢ　［３］张肃文．高频电子线路．北京：高等教育出版社　带外抑损耗大于６０　ｄＢ　［４］　欧阳振仕．电视差转机的原理与调试．北京：电　ｎ　（ｆｏ±１　２　ＭＨｚ）；　子Ｉ业出版杜　反射损耗大于１　２　ｄＢ　（收稿日期：ｌ９９８—０ｌ－２　图１　３　阻抗７５ｆ＇ｚ或　Ｏｆｚ＇。　６