CN103022624A

CN103022624A - 一种谐振子及其腔体滤波器和电磁波设备

Info

Publication number: CN103022624A
Application number: CN2012104722008A
Authority: CN
Inventors: 刘若鹏; 徐冠雄; 刘京京; 许宁
Original assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Current assignee: Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: US20150255844A1; WO2014079280A1; US9711832B2; EP2924802A1; EP2924802A4; CN103022624B; EP2924802B1

Abstract

本发明涉及一种谐振子，包括具有圆柱面的介质本体和附着在所述圆柱面上的至少一个响应单元；所述响应单元为导电材料制成的具有几何图案的结构。本发明还涉及具有该谐振子的腔体滤波器和电磁波设备。采用本发明的谐振子，能够有效提高介电常数，降低腔体滤波器的谐振频率从而实现小型化，且对于TM模式的电磁波既能降频又不影响电磁损耗。

Description

一种谐振子及其腔体滤波器和电磁波设备

技术领域

本发明涉及射频器件领域，更具体地说，涉及一种谐振子及其腔体滤波器和电磁波设备。

背景技术

谐振子，又称介质谐振器，具有介电常数高、电磁损耗低得有点，广泛应用在各种微波射频器件中，例如腔体滤波器、腔体滤波器构成的双工器等。通常谐振子为圆柱形，由微波介质陶瓷一体烧结而成。

虽然微波介质陶瓷也具有介电常数高、电磁损耗低、耐受功率高等优点从而符合谐振子的要求，但是随着科技的发展、产品集成度的不断提高，人们对滤波器、双工器的小型化需求进一步提高。现有技术中，腔体滤波器、双工器的体积与谐振频率是成反比的，如果直接对其谐振腔腔体减小体积，则其对应的谐振频率会增大，从而不能满足滤波器的滤波功能。如何既能实现小型化，又不影响正常的腔体滤波器和双工器的使用功能，是目前研发人员共同急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种实现小型化同时不影响谐振频率和其他性能的谐振子及其腔体滤波器和电磁波设备。

本发明提供一种谐振子，包括具有圆柱面的介质本体和附着在所述圆柱面上的至少一个响应单元；所述响应单元为导电材料制成的具有几何图案的结构。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元在所述谐振子的工作频率对应的电磁场中呈现正等效折射率。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元有多个且互不电连接。

在本发明所述的谐振子中，所述介质本体具有多个同轴且内外嵌套的圆柱面，至少其中一个圆柱面上附着有一个或多个所述响应单元。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元位于直径小于第一预设值的一个或多个圆柱面上，所述第一预设值小于或等于所述多个圆柱面中最外层的圆柱面和最内层的圆柱面二者直径之和的90%。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元位于所述多个圆柱面中最内层的一个圆柱面上。

在本发明所述的谐振子中，各个圆柱面上的响应单元的尺寸随着圆柱面直径的增大而递减。

在本发明所述的谐振子中，所述介质本体包括多个内外嵌套的圆柱形介质筒，每个所述介质筒的内表面和外表面均为圆柱面，至少一个所述介质筒的内表面或外表面上附着有所述响应单元。

在本发明所述的谐振子中，所述谐振子的工作频率低于所述响应单元的谐振频率或高于所述响应单元的等离子体频率。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元的尺寸小于所述谐振子的工作频率所对应的电磁波波长。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元的尺寸小于所述谐振子的工作频率所对应的电磁波波长的二分之一。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元的尺寸小于所述谐振子的工作频率所对应的电磁波波长的五分之一。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元的尺寸小于所述谐振子的工作频率所对应的电磁波波长的十分之一。

在本发明所述的谐振子中，所述介质本体由介电常数大于1、损耗角正切值小于0.1的材料制成。

在本发明所述的谐振子中，所述介质本体由介电常数大于10、损耗角正切值小于0.01的材料制成。

在本发明所述的谐振子中，所述介质本体由介电常数大于30、损耗角正切值小于0.001的材料制成。

在本发明所述的谐振子中，所述介质本体由微波介质陶瓷制成。

在本发明所述的谐振子中，所述导电材料为金属材料。

在本发明所述的谐振子中，所述导电材料为金、银、铜，或者所述导电材料为含有金、银或铜的合金。

在本发明所述的谐振子中，所述导电材料为非金属材料。

在本发明所述的谐振子中，所述导电材料为铟锡氧化物、掺铝氧化锌或导电石墨。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元相同或不完全相同。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元沿所述圆柱面轴向上自两端向中间逐渐减小或增大。

在本发明所述的谐振子中，所述响应单元为各向异性结构。

本发明还涉及一种腔体滤波器，包括谐振腔和位于所述谐振腔内的谐振子，所述谐振子包括具有圆柱面的介质本体和附着在所述圆柱面上的至少一个响应单元；所述响应单元为导电材料制成的具有几何图案的结构。

在本发明所述的腔体滤波器中，所述腔体滤波器的第一模式为TM模式，且所述响应单元设置在一个或多个圆柱面上，所述一个或多个圆柱面分别是由所述TM模式下的一个或多个磁力线沿电场方向延伸而形成的。

在本发明所述的腔体滤波器中，所述谐振子的响应单元位于电场场强在电场场强最大值至该最大值减小0.5dB之间的圆柱面上。

在本发明所述的腔体滤波器中，所述响应单元位于直径小于第一预设值的一个或多个圆柱面上，所述第一预设值小于或等于所述多个圆柱面中最外层的圆柱面和最内层的圆柱面二者直径之和的90%。

在本发明所述的腔体滤波器中，所述腔体滤波器为带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器或多频段滤波器。

本发明还涉及一种电磁波设备，包括信号发射模块、信号接收模块以及腔体滤波器，所述腔体滤波器的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与所述信号接收模块连接，所述腔体滤波器包括谐振腔和位于所述谐振腔内的谐振子，所述谐振子包括具有圆柱面的介质本体和附着在所述圆柱面上的至少一个响应单元；所述响应单元为导电材料制成的具有几何图案的结构。

在本发明所述的电磁波设备中，所述电磁波设备为基站。

在本发明所述的电磁波设备中，所述基站包括双工器，所述双工器包括发信带通滤波器和收信带通滤波器，所述发信带通滤波器和收信带通滤波器中至少一个为所述腔体滤波器。

在本发明所述的电磁波设备中，所述电磁波设备为飞机或雷达或卫星。

实施本发明的谐振子及其腔体滤波器和电磁波设备，具有以下有益效果：本发明的谐振子利用响应单元来提高介电常数，能够有效降低该滤波器的谐振频率，从而在实现相同谐振频率的情况时有效减小滤波器的体积；另外，由于响应单元附着在圆柱面上，有效减少甚至避免了涡流损耗，从而避免因引入导电材料制成的响应单元而带来的Q值降低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例的谐振子的结构示意图；

图2是第二实施例的谐振子的俯视图；

图3是第三实施例的谐振子的俯视图；

图4是本发明的响应单元弯折成圆柱面之前可能的平面结构形状；、

图5是一种响应单元的具体尺寸图；

图6是图5所示响应单元的等效折射率与频率的关系曲线；

图7是另一响应单元的结构示意图；

图8是图7所示响应单元的等效折射率与频率的关系曲线；

图9是一实施例中的腔体滤波器的结构示意图；

图10是TM模式下的磁场分布图；

图11是TM模式下的电场分布图；

图12是响应单元位于半径较大的圆柱面上时的结构示意图；

图13是响应单元位于半径较小的圆柱面上时的结构示意图；

图14是响应单元排在圆柱面上且数量相对较少时的结构示意图；

图15是本发明的电磁波设备为基站时的结构示意图。

具体实施方式

本发明涉及一种谐振子，如图1所示，如图1所示，包括介质本体3和至少一个响应单元4。介质本体3通常中部有通孔而成环形，以便腔体滤波器的调谐螺杆插入该通孔进行调频。介质本体3的内表面或外表面或者内表面和外表面之间存在一个或多个曲面为圆柱面，响应单元4即设置在其中的至少一个圆柱面上。

本文中的圆柱面，可以是实际的界面，例如内表面或外表面，又或者介质本体3包括内外嵌套的第一介质筒和第二介质筒，二者的接触界面为圆柱面，响应单元4附着在该圆柱面上，如图2所示；本文的圆柱面也可以是虚拟的划分而成的圆柱面，例如在第一介质筒、介质筒相接触的圆柱面上制备出响应单元4后，二者通过热压、烧制等方式熔合成一体，使得该圆柱面的界面消失，但响应单元4仍然是沿一圆柱面分布的，如图3所示，这种情况也属于本发明的保护范围。

介质本体3的材料，尤指适用于腔体滤波器中可作为介质谐振子的材料，这些材料具有介电常数高、损耗角正切值低的特点，在谐振子的工作频率下，其介电常数通常高于30，而损耗角正切值低于0.001。符合要求的常用材料为微波介质陶瓷，例如BaTi₄O₉、Ba₂Ti₉O₂₀、MgTiO₃-CaTiO₃、BaO-Ln₂O₃-TiO₂系、Bi₂O₃-ZnO-Nb₂O₅系等。当然，除陶瓷的符合要求的其他材料也可以用来作为本发明的介质本体，在对谐振腔小型化要求不高的情况下，介质本体选用介电常数大于10、损耗角正切小于0.01的材料即可。甚至，只需要介质本体的介电常数大于空气（其介电常数约等于1）、损耗角正切值小于0.1的材料即可，例如聚四氟乙烯、环氧树脂等。

介质本体3的形状可以为任意形状，例如方柱形、圆环形、不规则形状等。根据所应用的谐振腔的形状的不同，介质本体的形状也不同，只要是现有技术中有的介质谐振子的形状，都可作为本发明的介质本体3的形状。优选地，介质本体3为规则的对称结构，例如方柱形或圆柱形，最常见的为圆柱形。

上文中的谐振子的工作频率，是指该谐振子应用在一腔体滤波器或双工器的谐振腔内、所对应的腔体滤波器或双工器所需要的工作频率，例如为各自第一模式（主模式）所对应的电磁场的谐振频率；该谐振频率通常与谐振子的介质本体3的谐振频率相当。

响应单元4至少附着在其中一个圆柱面上。具体地，附着在任一圆柱面上的响应单元4有一个或多个，当响应单元有多个时，它们互相独立、互不电连接，成为一个个响应单体。每个响应单元4为导电材料制成的具有几何图案的结构，可以影响电磁场。

本文中的导电材料可以是金属或金属的合金，例如银、铜、金，或者含有银、铜或金或其他导电能力强的合金，也可以是能导电的非金属，例如导电石墨、掺铝氧化锌、铟锡氧化物等。

本发明中，响应单元4优选为金属微结构。因为要使得响应单元4在电磁场中具有各自独立的电磁响应，其尺寸应处于亚波长范围，即尺寸小于谐振子的工作频率所对应的电磁波波长，一般为小于二分之一，越小越好，优选小于五分之一，最佳是小于十分之一。

当然，本发明的谐振子中的响应单元4并不限定是图1所示的形状，其可以是任意形状的平面结构贴附在圆柱面上并沿圆柱面弯曲而得到的立体结构，该平面等厚结构例如为实心的片状、空心的环状或网状、雪花形、树杈形、多边形、圆形或者其他任意不规则形状。图4示出了响应单元可能的几种平面形状。

响应单元可随机地排布在一个圆柱面上，优选以一定的规律排布在圆柱面上，例如绕该圆柱面的中心轴在该圆柱面上等分圆心角地均匀排布，如图3所示。

响应单元也可排布在多个不同半径的圆柱面上，如图1所示，介质本体3包括多个同轴内外嵌套的介质筒，每个介质筒均具有内圆柱面和外圆柱面，各圆柱面同样地同轴内外嵌套，至少其中一个圆柱面上附着有一个或多个所述响应单元。

本发明的第一发明点在于，满足上述尺寸要求的响应单元4，在谐振子的工作频率所对应的电磁场中呈现正等效折射率。

每个响应单元4的等效折射率是一条跟频率有关的曲线，任意给定一响应单元，例如图5所示，各标注的单位是毫米（mm），导电材料为铜箔，铜箔厚度0.018mm。限定其附着的介质本体的介电常数和损耗角正切值，取一定厚度例如2mm，将该响应单元及其介质本体部分在仿真软件中仿真，得到其等效折射率与频率的关系曲线，如图6所示。更具体的对响应单元的等效折射率的算法，可参见作者为Ruopeng Liu、Tie Jun Cui、Da Huang、Bo Zhao和DavidR.Smith并于2007年发表的论文《Description and explanation of electromagneticbehaviors in artificial metamaterials based on effective medium theory》。

由图6可知，该响应单元在全频段范围内其等效折射率均为正值，因此可使用在本发明的谐振子中。

图7给出了另一个响应单元，为开口谐振环结构，这种结构是实现负磁导率、负折射的典型结构。该开口谐振环的等效折射率与频率的响应曲线如8所示。其中，等效折射率由正值转为负值时为0的频点为谐振频率f₀，等效折射率由负值转为正值时为0的频点为等离子体频率f₁。要满足等效折射率为正，要求谐振子的工作频率小于谐振频率f₀或大于等离子体频率f₁。

因此，对于等效折射率在全频率范围内存在负值的响应单元，要使响应单元在谐振子的工作频率所对应的电磁场中呈现正等效折射率，该谐振子的工作频率应低于所述响应单元的谐振频率或高于所述响应单元的等离子体频率。

当响应单元的等效折射率关于频率的曲线具有多个谐振频率和等离子体频率时，则谐振子的工作频率小于最小的谐振频率或者大于最大的等离子体频率或者在前一等离子体频率和该等离子体频率随后的高阶谐振频率之间的频率范围内。

正等效折射率意味着介电常数和磁导率均为正值，只要介电常数和磁导率中其中一个值为负值，则为负等效折射率。将正等效折射率的响应单元应用在谐振子上，等效为提高了谐振子的平均介电常数。已知介电常数越高，谐振子所应用的谐振腔的谐振频率越低，实现相同谐振频率时的腔体体积越小，从而实现进一步的小型化。

因此，本发明还保护具有该谐振子的腔体滤波器，如图9所示，包括谐振腔2和位于该谐振腔2内的上述谐振子。所述腔体滤波器可以为带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器或多频段滤波器。

下面为了简化示意，只画出其中一个谐振腔和该谐振腔内的谐振子。本领域的人员很容易想到，腔体滤波器可能具有四个谐振腔、六个谐振腔、八个谐振腔或更多的谐振腔。可以在其中一个谐振腔中放置本发明的谐振子，其他腔内采用传统介质谐振子或金属谐振子；也可以在其中几个谐振腔或所有谐振腔内都采用本发明的谐振子。

如图9所示，优选将谐振子放在谐振腔2的正中央，也可直接把谐振子放在谐振腔2内表面的底面上。

TM模式的磁场分布如图10所示，箭头的方向和大小代表磁场场强的方向和大小。由图10可知，磁场为绕谐振腔的中轴线水平环绕。TM模式的电场分布如图11所示，

代表电场垂直纸面方向，的大小代表电场强度的大小。

则将谐振子以磁场所环绕的中心线为中轴线，以任一磁力线围成的圆周为横截面，该圆周沿电场方向延伸，即得到一个圆柱面，不同半径的磁力线圆周可得到不同的圆柱面，则谐振子的介质本体即具有多个同轴且内外嵌套的圆柱面，每个圆柱面对应有一个磁场强度和电场强度。至少其中一个圆柱面上附着有一个或多个响应单元。

腔体滤波器的两个最重要的参数分别是谐振频率和Q值。其中，谐振频率与谐振子的等效介电常数有关。因此，优选响应单元设置在电场场强大于第二预设值的一个或多个圆柱面上，使得等效介电常数达到最大，最大化地降低腔体滤波器的谐振频率，从而在实现相同谐振频率时可减小谐振腔体积。

TM模式下，谐振子的每个点上都有一个电场强度，且这些电场强度中具有一个最大值，取该第二预设值大于该最大值减0.5dB得到的值。

响应单元位于电场强度大于第二预设值的一个或多个圆柱面上，也即响应单元位于直径小于第一预设值的一个或多个圆柱面上，预设值优选小于或等于上述谐振子的多个圆柱面中最外层和最内层的两个圆柱面的直径之和的90%。优选，响应单元直接位于谐振子最内层、直径最小的一个圆柱面上。在沿圆柱面轴线的纵向上，响应单元可逐渐减小或逐渐增大或自两端向中间同时逐渐减小或增大，都是可行的。每个圆柱面上的响应单元可以相同，也可以不相同，本文不做限制。

下面以具体的实验数据说明对比情况。

在一纯陶瓷的谐振子位于的腔体滤波器中，谐振子整体的内径6mm，外径24mm，高度16mm。谐振子没有响应单元，测得腔体滤波器的第一模式的谐振频率为1.3075GHz，Q值为10201。

在上述谐振子和腔体滤波器中，如图12所示，其他条件完全不变，谐振子包括内外嵌套的第一介质筒31和第二介质筒32，两个介质筒31、32均具有圆柱面的内表面和外表面。响应单元位于第二介质筒32的外圆柱面上，第二介质筒32的外径为20mm，每个响应单元为摊平成平面的方形金属片。测得该腔体滤波器的第一模式的谐振频率为1.1860GHz，Q值为1379。

由上述两个对比例可以看出，在介质本体的圆柱面设置响应单元，可以降低谐振频率，例如本对比例中降低了180MHz，但是Q值损失太大。

在另一实施例中，第二介质筒32的外径减小至8mm，响应单元也为摊平后与上述例子相同的金属片，如图13所示的排布。测得该腔体滤波器的第一模式的谐振频率为0.9798GHz，Q值为2887。

由此可见，将响应单元设置在靠近圆柱面中轴线的位置，所获得的谐振频率更低，同时Q值还相对较高。

为了进一步提高Q值，可适当减少响应单元的数量。例如图14所示，在图13所示的实施例的基础上，其他条件部件，减少上、下两行响应单元，测得腔体滤波器的谐振频率为1.0896GHz，Q值为4626。优选各个圆柱面上的响应单元的尺寸随圆柱面直径的增大而递减。

另外，本发明中，优选所述响应单元4为各向异性结构。本文中的各向异性，是各向同性的对立面。各向同性，是指一个立体结构，具有三个两两互相垂直的对称面，该立体结构以其中任一对称面对称，同时该立体结构被这三个对称面切分的八块部分完全相同并且绕任两个对称面的交界线旋转90度后与相邻的一块部分重合。不符合这种要求的结构极为各向异性结构。例如厚度很薄、近似为平面的结构必然为各向异性结构，而本发明的响应单元，优选近似平面的结构，从而为各向异性结构。

本发明还涉及一种具有上述腔体滤波器的电磁波设备，该电磁波设备可以是飞机、基站、雷达、卫星等各种需要用到腔体滤波器的设备。这些电磁波设备会接收和发送信号，并在接收之后或发送之前进行滤波，以使所接收或发送的信号满足需求，因此电磁波设备至少还包括与腔体滤波器的输入端连接的信号发射模块、与腔体滤波器的输出端连接的信号接收模块。

例如，如图15所示，电磁波设备为基站，基站包括作为滤波器件的双工器，双工器包括发信带通滤波器和收信带通滤波器。发信带通滤波器的输入端连接发信机，输出端连接基站天线；收信带通滤波器的输入端连接基站天线，输出端连接收信机。

则对于发信带通滤波器，其信号发射模块为发信机，信号接收模块为基站天线。而对于收信带通滤波器，其信号发射模块为基站天线，信号接收模块为收信机。发信带通滤波器和收信带通滤波器中至少一个为上述腔体滤波器，可有效减小双工器的体积，进而有利于基站小型化。

综上所述，本发明的谐振子利用响应单元来提高介电常数，从而在实现相同谐振频率的情况时有效减小滤波器的体积；另外，由于响应单元附着在圆柱面上，有效减少甚至避免了涡流损耗，从而避免因引入导电材料制成的响应单元而带来的Q值降低。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种谐振子，其特征在于，所述谐振子包括：

介质本体，该介质本体具有圆柱面；

附着在所述圆柱面上的至少一个响应单元；

其中，所述响应单元为导电材料制成的具有几何图案的结构。

2.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元在所述谐振子的工作频率对应的电磁场中呈现正等效折射率。

3.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元有多个且互不电连接。

4.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质本体具有多个同轴且内外嵌套的圆柱面，至少其中一个圆柱面上附着有一个或多个所述响应单元。

5.根据权利要求4所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元位于直径小于第一预设值的一个或多个圆柱面上，所述第一预设值小于或等于所述多个圆柱面中最外层的圆柱面和最内层的圆柱面二者直径之和的90%。

6.根据权利要求4所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元位于所述多个圆柱面中最内层的一个圆柱面上。

7.根据权利要求4所述的谐振子，其特征在于，各个圆柱面上的响应单元的尺寸随着圆柱面直径的增大而递减。

8.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质本体包括多个内外嵌套的圆柱形介质筒，每个所述介质筒的内表面和外表面均为圆柱面，至少一个所述介质筒的内表面或外表面上附着有所述响应单元。

9.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述谐振子的工作频率高于所述响应单元的等离子体频率或低于所述等离子体频率之后的高阶谐振频率。

10.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元的尺寸小于所述谐振子的工作频率所对应的电磁波波长。

11.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元的尺寸小于所述谐振子的工作频率所对应的电磁波波长的二分之一。

12.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元的尺寸小于所述谐振子的工作频率所对应的电磁波波长的五分之一。

13.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质本体由介电常数大于1、损耗角正切值小于0.1的材料制成。

14.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质本体由介电常数大于10、损耗角正切值小于0.01的材料制成。

15.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质本体由介电常数大于30、损耗角正切值小于0.001的材料制成。

16.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质本体由微波介质陶瓷制成。

17.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述导电材料为金属材料。

18.根据权利要求17所述的谐振子，其特征在于，所述导电材料为金、银、铜，或者所述导电材料为含有金、银或铜的合金。

19.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述导电材料为非金属材料。

20.根据权利要求21所述的谐振子，其特征在于，所述导电材料为铟锡氧化物、掺铝氧化锌或导电石墨。

21.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元相同或不完全相同。

22.根据权利要求21所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元沿所述圆柱面轴向上自两端向中间逐渐减小或增大。

23.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述响应单元为各向异性结构。

24.一种腔体滤波器，其特征在于，包括谐振腔和位于所述谐振腔内的如权利要求1至23任一项所述的谐振子。

25.根据权利要求24所述的腔体滤波器，其特征在于，所述腔体滤波器的第一模式为TM模式，且所述响应单元设置在一个或多个圆柱面上，所述一个或多个圆柱面分别是由所述TM模式下的一个或多个磁力线沿电场方向延伸而形成的。

26.根据权利要求24所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振子的响应单元位于电场场强在电场场强最大值至该最大值减小0.5dB之间的圆柱面上。

27.根据权利要求24所述的腔体滤波器，其特征在于，所述响应单元位于直径小于第一预设值的一个或多个圆柱面上，所述第一预设值小于或等于所述多个圆柱面中最外层的圆柱面和最内层的圆柱面二者直径之和的90%。

28.根据权利要求24所述的腔体滤波器，其特征在于，所述腔体滤波器为带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器或多频段滤波器。

29.一种电磁波设备，其特征在于，包括信号发射模块、信号接收模块以及如权利要求24至28任一项所述的腔体滤波器，所述腔体滤波器的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与所述信号接收模块连接。

30.根据权利要求29所述的电磁波设备，其特征在于，所述电磁波设备为基站。

31.根据权利要求30所述的电磁波设备，其特征在于，所述基站包括双工器，所述双工器包括发信带通滤波器和收信带通滤波器，所述发信带通滤波器和收信带通滤波器中至少一个为所述腔体滤波器。

32.根据权利要求29所述的电磁波设备，其特征在于，所述电磁波设备为飞机或雷达或卫星。