单模腔滤波器
阅读说明：本技术 单模腔滤波器 (Single-cavity filter ) 是由 卢西亚诺·阿卡蒂诺 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：一种单模腔滤波器包括至少三个矩形或椭圆形谐振腔和至少四个沿直线轴对齐的耦合光圈。滤波器被配置为通过机电装置(30)进行调谐。该滤波器包括位于每个所述腔中并且被配置为在使用中改变滤波器调谐的调谐杆(11)。调谐杆(11)沿弓形轴先对齐,并且机电装置(30)被配置为通过包含在所述机电装置(30)中的单个电机(31)根据相同深度移动调谐杆(11)。(A single-cavity filter includes at least three rectangular or elliptical resonators and at least four coupling apertures aligned along a linear axis. The filter is configured to be tuned by an electromechanical device (30). The filter comprises a tuning rod (11) located in each said cavity and configured to alter the filter tuning in use. The tuning rods (11) are first aligned along an arcuate axis and the electromechanical device (30) is configured to move the tuning rods (11) according to the same depth by means of a single motor (31) comprised in said electromechanical device (30).)
技术领域
本发明总体上涉及一种用于地面和卫星应用的单模腔滤波器。
特别地，本发明涉及被配置为提供一种单谐振模式的单模矩形腔。
更具体地，本发明涉及一种单模滤波器，其包括三个或更多个（n）谐振腔和四个或更多个（n+1）耦合光圈。
背景技术
众所周知，单模腔滤波器通常用于无线电链路应用中。
特别是，众所周知，电信公司在特殊事件的情况下，例如足球或展览会事件时，需要使用一个或多个频道，例如卫星频道，以通过电视或广播频道的方式广播有关特殊事件的在线信息。
根据已知的现有技术，电信公司提供以，例如，请求多个频道中的一个频道，并且在能够使用某个频道的事实之后，利用包括滤波器台（该滤波器台包括多个单模滤波器）的装置，并提供通过机电设备选择多个单模滤波器中的一个滤波器，该滤波器被布置为管理启用的频道。
某个单模滤波器的机电选择是为了准许访问用于广播有关特殊事件的在线信息的频道。
已知的现有技术的问题是在多个频道中选择一个频道时需要使用包括滤波器台的装置，其中每个滤波器只能通过使用输入和输出机电装置来选择。
一般而言，申请人已经注意到，在用于卫星和/或地面应用的单模腔滤波器的情况下，已知的现有技术没有解决以简单且有效的方式从多个频道中选择一个频道的问题。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提供一种非常简单和有效的单模腔滤波器来解决上述问题，其中在多个频道或中心频率中的某个频道，即中心频率，可以根据启用的频道进行动态选择。
根据本发明，这样的目的通过包括在所附权利要求书中阐述的特征的单模腔滤波器来实现。
本发明还涉及用于设计和实现根据本发明的滤波器的过程或方法。
权利要求书是本发明教导的组成部分。
本发明的以下概述用以提供对本发明的一些方面和特征的基本理解。该概述不是对本发明的全面概述，因此它不旨在具体确定本发明的关键主观性因素或关键客观性要素，或描绘本发明的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本发明的一些概念，作为下面呈现的更详细描述的前序。
根据本发明，单模腔滤波器包括至少三个沿直形轴线对齐的矩形或椭圆形腔。
优选地，滤波器包括顶部部分和底部部分，该顶部部分和底部部分被布置为以已知方式彼此连接，以便成形滤波器的主体。
耦合光圈沿滤波器设置，从左到右，第一耦合光圈后面是第一腔，然后是第二耦合光圈和第二腔，依此类推，直到最后一个腔（n）是在最后一个耦合光圈（n+1）的后面。
根据本发明，调谐杆沿着弓形轴线B-B位于每个腔中，并且被保持在被布置成支撑所有调谐杆的纵向板上。
可以观察到，第一个和最后一个（n）腔需要较大程度的调谐以降低滤波器通带，而中间一个腔或中间多个腔需要较小程度的调谐，只要它们靠近滤波器纵向中心，以获得相同的通带作用。
为此，第一个和最后一个腔调谐杆位于各个腔的横向中心，因为在那里内部电场最大。
通过横向偏移调谐杆，其调谐作用降低，因为内部电场降低。
这解释了调谐杆的弓形位置。
由于这样的配置，通过位于沿着弓形轴线B-B的每个腔的相应通道，根据相同深度移动所有杆，可以在每个腔中获得不同的调谐动作。
根据本发明，滤波器包括机电调谐装置，该机电调谐装置包括单个电机，其被配置为顺时针和逆时针旋转，并通过纵向板同时移动相同深度的一组调谐杆。
总之，通过简单地改变位于沿弓形轴线B-B的一组调谐杆的插入深度，根据本发明的单模滤波器被配置为在多个频道中分配任何频道。
此外，根据本发明，提供了一种用于设计和实现根据本发明的滤波器的方法，例如包括以下一个或多个步骤：
第一步，其中，基于可能的重新配置特征，滤波器被设计为在现场预见的上部频道中操作。因此，波导滤波器结构被设计为无需任何调谐动作即可运行（这相当于将所有调谐杆置于腔外），
第二步，其中通过实验确定轴B-B以设置滤波器，该滤波器被配置为覆盖需要在现场提供的所有频道，
第三步，其中通过插入沿轴线 B-B 设计的频道来修改滤波器的主体，
第四步，其中纵向板被实现为包括根据轴线B-B位于纵向板上的调谐杆，
第五步，其中将调谐装置施加到纵向板和滤波器主体的顶部部分或底部部分。
附图说明
本发明的这些和其他的特征和优点将从以下优选实施例的详细描述中更清楚地显现，所述优选实施例通过参考附图以非限制性示例的方式提供，其中由相同或相似的附图标记表示的部件表示部件具有相同或相似的功能和结构，其中：
图1示出了根据第一实施例的包括机动（或指令）杆的单模腔滤波器的透视图；
图2a、图2b和图2c示出了用于控制图1滤波器中调谐杆插入长度的装置的截面图；
图3示出了图1滤波器的俯视图的示例；以及
图4a和图4b示出了本公开的另一个实施例。
在本说明书中，诸如垂直和水平、上和下之类的术语用于指示具有常规定义的通常使用的定向和位置的元件或部件，因此，在本说明书中，这些术语将根据一般用途，以常规提供的方式进行解释。
具体实施方式
参考图1、图2a、图2b、图2c和图3，示出了单模腔滤波器10，例如根据示例，包括沿着直线轴A-A对齐的六个矩形腔15。
根据其他实施例，单模滤波器包括三个或更多个矩形或椭圆形腔，而不脱离所要求保护的本发明的范围。
优选地，滤波器10包括顶部部分16a和底部部分16b，该顶部部分16a和底部部分16b构造成以已知方式彼此连接，以便成形滤波器主体（滤波器）10。
耦合光圈12以已知的方式沿着滤波器10设置，使得从左到右，第一耦合光圈12之后是第一腔15，第一腔15之后是第二耦合光圈12和第二腔15，依此类推，直到最后一个腔15（n）之后是最后一个耦合光圈12（n+1）。
根据一个优选实施例，调谐杆11沿着弓形轴线B-B位于每个腔15中，例如在滤波器10的顶部部分16a上，并且由调谐杆保持器21保持在纵向板35上，该纵向板35被配置为支撑所有调谐杆11。
优选地，所有调谐杆都被制成具有相同的长度，并且第一调谐杆11和最后一个调谐杆既对齐直线轴A-A又对齐弓形轴线B-B。
根据优选实施例，位于第一个和最后一个调谐杆之间的杆位于每个腔的中心附近，但不与A-A轴对齐，并通过相对于直线轴A-A的一定位移与弓形轴线B-B对齐。
由于这种构造，通过沿着弓形轴线B-B位于每个腔15上的相应通道18a，根据相同深度移动所有杆11，可以在每个腔中获得不同调谐动作。
总之，通过简单地改变沿弓形轴线B-B定位的一组调谐杆11的插入深度，根据所公开实施例的单模滤波器10被配置为在多个频道中分配任何频道。
事实上，由于第一个和最后一个滤波器腔所需的调谐量最大，而随着向滤波器中心移动所需的调谐量减少，调谐杆位置与轴线A-A对齐，在第一个和最后一个腔中，且从中心偏移，即与B-B轴对齐，用于其他或中心腔。
出于这个原因，其他或中央调谐杆沿弓形轴线B-B对齐。
当调谐杆从腔的中心位置横向偏移时，它的调谐作用变低，因为在偏离中心位置的任何位置电场都较低。由于上述考虑，可以通过实验确定中心腔所需的较低的调谐作用，并且可以通过进入每个腔的不同调谐作用获得每个杆的相同深度。
事实上，通过沿弓形轴线B-B的相应通道18a，将所有调谐杆11移动到相同的深度，可以重新配置滤波器并提供预定数量的不同频道，即不同的中心频率。
总之，通过将所有调谐杆11移动到相同的深度，完全重新配置滤波器是可能的，因为每个中间调谐杆11或中央调谐杆11被布置为在较小幅度的电场上操作。
根据优选实施例，滤波器10包括机电调谐装置（调谐装置）30，其包括单个电机31，例如电控顺时针和逆时针旋转的微型电机，配置为通过纵向板35同时移动相同深度的整组调谐杆11。
特别地，包括在机电装置中的纵向板35被配置为将所有杆11连接到单个电机31，由此单个电机31被配置为控制所有调谐杆11的插入深度。
优选地，机电装置30通过电线19a、19b连接到合适的驱动电子设备60，使得调谐杆的插入深度在驱动电子设备60的控制下由电机31管理。
特别地，根据优选实施例，装置30包括蜗杆32，其连接到微型电机31，并且优选地连接到非旋转螺母33。
更具体地，非旋转螺母33用于根据连接到微电机31的蜗杆32的顺时针或逆时针旋转向前或向后滑动。
优选地，非旋转螺母33又连接到衬套螺母34。
例如，衬套螺母34的第一端固定到非旋转螺母33，衬套螺母的第二端，优选地，连接到支撑整组调谐杆11的纵向板35。
根据这样的示例，衬套螺母34以及纵向板35被配置为与非旋转螺母33一起向前和向后滑动，并且例如通过对齐销26与顶部部分16a对齐。
总之，根据优选实施例，非旋转螺母33和衬套螺母34允许整组杆通过相应的通道18a在过滤腔15中向前或向后滑动，相应的通道18a例如设置在滤波器10的顶部部分16a或底部部分16b。
根据优选实施例，杆11由陶瓷制成，且通道18a被充分扩大以避免每个通道18a和相应的陶瓷杆11之间的任何接触；这种特征对于避免由于杆的向前或向后运动而在每个调谐杆11和相应的通道18a之间产生摩擦是有用的。
根据进一步的实施例，杆11由金属制成或镀有金属。
根据其中设置金属或镀金属的杆的这些进一步的实施例，优选地，设置陶瓷环，例如在通道18a上，以避免每个杆11和每个相应的通道18a之间的任何接触。
根据本公开的另一实施例，滤波器10的顶部部分16a或底部部分16b包括多个特定长度L的狭槽18b（图4a、图4b），该特定长度L与滤波器横向于（正交于）A-A 轴，位于第一个和最后一个矩形腔15之间。
优选地，根据该实施例，纵向板分别包括位于狭槽18b上方并对应于狭槽18b的槽。
狭槽18b被配置为提供将调谐杆11沿纵向板35上的任何弓形轴线B-B定位的可能性。
这种配置对于在任何生产之前实验性地实现和验证滤波器10在频道数或中心频率方面的特性特别有用。
优选地，一种根据本发明的滤波器的设计和实现过程或方法包括以下步骤：
第一步，其中基于可能的重新配置特征，滤波器10被设计为在现场预见的上层频道中运行。因此，波导滤波器结构被设计成在没有任何调谐动作的情况下运行（这相当于使所有调谐杆处于如图2b所示的位置，即处于顶部位置），
第二步，其中通过实验确定轴B-B以设置滤波器，该滤波器被配置为覆盖需要在现场提供的所有频道，
第三步，其中通过沿所设计的轴线B-B插入通道18a，滤波器10的顶部部分16a或底部部分16b被修改，
第四步，其中根据通道18a沿轴线B-B的位置，纵向板35被实现为包括位于纵向板35上的调谐杆11，
第五步，其中调谐装置30被施加到纵向板35和顶部部分16a，如图2b和图2c所示，或施加到底部部分16b，
第六步，其中优选地，调谐装置30连接到驱动电子设备60，以便通过所公开的滤波器10在多个频道中本地或远程控制选择一个特定频道。
已知的滤波器由多个滤波器组成，该多个滤波器对应于现场提供的所需频道数量，由此可以通过输入和输出机电设备或机电开关矩阵来分配每个频道。
有利地，根据本发明，所提出的滤波器被配置为通过单个滤波器替代多个滤波器，其中通过简单地改变一组调谐杆的深度可以电性选择每个频道。
当然，在不脱离如以下权利要求所定义的本发明的范围的情况下，关于尺寸、形状、材料、部件、电路元件和连接，以及所描述的构造和过程的细节，对上述公开的明显改变和/或变化是可能的。
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