CN104871364B - 具有直接耦合和交替交叉耦合的电介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

一种电介质波导滤波器包括覆盖有外部导电材料层的电介质材料块。多个堆叠谐振器通过所述电介质材料块中的一个或多个槽和分隔所述堆叠谐振器的内部导电材料层界定在所述电介质材料块中。所述内部导电材料层中的第一和第二RF信号传输窗口在所述堆叠谐振器之间提供直接RF信号传输和交叉耦合RF信号传输两者。在一个实施方案中，所述波导滤波器由每个覆盖有外部导电材料层的分开的电介质材料块组成，每个电介质材料块包括界定多个谐振器且以堆叠关系耦合在一起的一个或多个槽。

Description

具有直接耦合和交替交叉耦合的电介质波导滤波器

相关申请和共同未决申请的交叉参考

本申请要求2012年11月28日提交的美国临时申请第61/730,615号的提交日期和公开内容的权益，所述案的内容如同其中引用所有参考案般以引用的方式并入本文中。

本申请还要求以下申请的提交日期和公开内容的权益且为其部分接续案：2011年5月9日提交且标题为“Dielectric Waveguide Filter with Structure and Method forAdjusting Bandwidth”的美国申请第13/103,712号；2011年12月3日提交且标题为“Dielectric Waveguide Filter with Direct Coupling and Alternative Cross-Coupling”的美国申请第13/373,862号；和2012年8月2日提交且标题为“Tuned DielectricWaveguide Filter and Method of Tuning”的美国申请第13/564,822号，所述案的内容也如同其中引用所有参考案般以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及电介质波导滤波器，且更具体来说涉及一种具有直接耦合和交替交叉耦合的电介质波导滤波器。

背景技术

本发明涉及一种Heine等人在美国专利第5,926,079号中公开的类型的电介质波导滤波器，其中多个谐振器沿单块长度纵向地隔开并且多个槽/缺口沿单块长度纵向地隔开且在多个谐振器之间界定多个桥接器以在多个谐振器之间提供直接感应/电容耦合。

Heine等人在美国专利第5,926,079号中公开的类型的波导滤波器的衰减特性可通过以定位于波导滤波器的一端或两端处的额外谐振器的形式并入零矩阵而增加。然而，与额外谐振器并入相关联的缺点在于其还增加所述滤波器的长度，其在一些应用中归因于例如对客户主板的空间限制而不合意或不可行。

滤波器的衰减特性还可通过直接耦合和交叉耦合如在例如Vangala等人在美国专利第7,714,680号公开的谐振器而增加，所述专利公开一种具有部分通过相应金属化图案创建的谐振器的感应直接耦合和四重交叉耦合两者的单块滤波器，所述相应金属化图案界定在所述滤波器的顶部表面上且在谐振器通孔的选定者之间延伸以提供所公开的谐振器直接耦合和交叉耦合。

Vangala等人在美国专利第7,714,680号公开且由金属化图案的顶部表面组成的类型的直接耦合和交叉耦合不适用于Heine等人在美国专利第5,926,079号中公开的类型的波导滤波器(其仅包括槽但不包括顶部表面金属化图案)。

因此，本发明旨在一种具有直接耦合谐振器和任选间接耦合谐振器两者的电介质波导滤波器，其允许增大所述波导滤波器的衰减特性而不增加所述波导滤波器的长度或无需在所述滤波器的顶部表面上使用金属化图案。

发明内容

本发明旨在一种电介质波导滤波器，其包括：电介质材料块，其包括覆盖有外部导电材料层的多个外部表面；多个堆叠谐振器，其通过延伸到所述电介质材料块和分隔所述多个堆叠谐振器的内部导电材料层的一个或多个槽界定在所述电介质材料块中；至少第一RF信号输入/输出电极，其界定在所述电介质材料块上；和第一RF信号传输窗口，其界定在所述内部导电材料层中且在所述多个堆叠谐振器之间界定RF信号的直接传输路径。

在一个实施方案中，第一和第二槽延伸到所述电介质材料块的外部表面中的一个或多个中，且将所述电介质材料块分隔成至少第一和第二堆叠谐振器以及第三和第四堆叠谐振器，所述第一RF信号传输窗口界定在所述第一堆叠谐振器与所述第二堆叠谐振器之间的内部导电材料层中，且第二RF信号传输窗口界定在所述内部导电材料层中且在所述第三堆叠谐振器与所述第四堆叠谐振器之间界定所述RF信号的间接传输路径。

在一个实施方案中，第二RF信号输入/输出电极以与所述第一RF信号输入/输出电极相对的关系界定在所述电介质材料块中以界定所述RF信号通过所述电介质波导滤波器的大体上呈椭圆形形状的直接传输路径。

在一个实施方案中，所述电介质材料块界定纵向轴且所述第一和第二RF信号输入/输出电极由延伸通过所述电介质材料块的相应第一和第二通孔来界定，所述第一和第二槽以及所述第一和第二通孔在垂直于所述纵向轴的方向的方向上延伸，且所述第一和第二通孔以直径相对且共线性的关系安置在所述内部导电材料层的相对侧上。

在一个实施方案中，所述电介质材料块由第一和第二分开的电介质材料块组成，当所述第一和第二分开的电介质材料块相互堆叠时，每个电介质材料块包括覆盖有外部导电材料层的多个外部表面且界定所述内部导电材料层，所述第一槽界定在所述第一电介质材料块中且将所述第一电介质材料块分隔成所述第一和第三谐振器，所述第二槽界定在所述第二电介质材料块中且将所述第二电介质材料块分隔成所述第二和第四谐振器，所述相应第一和第二RF信号传输窗口由覆盖所述第一和第二电介质材料块中的每个的外部表面的导电材料层中的相应窗口来界定。

本发明还旨在一种电介质波导滤波器，其包括：第一电介质材料块，其包括覆盖有导电材料层的多个外部表面和延伸到所述外部表面中的一个或多个中且将所述第一电介质材料块分隔成至少第一和第二谐振器的至少第一槽；第一RF信号输入/输出电极，其界定在所述第一电介质材料块的一端处；和第二电介质材料块，其包括覆盖有导电材料层的多个外部表面和延伸到所述外部表面中的一个或多个中且将所述第二电介质材料块分隔成至少第三和第四谐振器的至少第二槽，所述第二电介质材料块按以下关系堆叠在所述第一电介质材料块上：其中所述第一和第四谐振器相互堆叠且所述第二和第三谐振器相互堆叠并且第一直接、大体上呈椭圆形形状的RF信号传输路径被界定通过所述波导滤波器。

在一个实施方案中，所述第一直接RF信号传输路径部分由定位于所述第二堆叠谐振器与所述第三堆叠谐振器之间的第一RF信号传输窗口来界定。

在一个实施方案中，所述第一RF信号传输窗口由覆盖所述相应第一和第二电介质材料块的外部表面的导电材料层中的相应第一和第二窗口来界定。

在一个实施方案中，第二RF信号传输窗口定位于所述第一堆叠谐振器与所述第四堆叠谐振器之间以在所述第一谐振器与所述第四谐振器之间提供所述RF信号的间接传输路径。

在一个实施方案中，所述第二RF信号传输窗口由覆盖所述相应第一和第二电介质材料块的外部表面的导电材料层中的相应第三和第四窗口来界定。

在一个实施方案中，第二RF信号输入/输出电极界定在所述第二电介质材料块的一端处且以直径与界定在所述第一电介质材料块的一端处的第一RF信号输入/输出电极相对的关系进行定位，所述第一和第二RF信号输入/输出电极由延伸通过所述相应第一和第二电介质材料块的相应第一和第二通孔来界定。

在一个实施方案中，相应第一和第二阶梯界定在所述第一和第二电介质材料块的所述相应一端中，所述相应第一和第二通孔延伸通过所述相应第一和第二阶梯。

本发明还旨在一种电介质波导滤波器，其包括：第一电介质材料块，其界定第一纵向轴且包括：多个外部表面，其覆盖有导电材料层；第一多个槽，其界定在所述第一电介质材料块中并且在与所述第一纵向轴的方向相对的方向上延伸且将所述第一电介质材料块分隔成沿所述第一纵向轴延伸的第一多个谐振器；和第一阶梯，其界定在所述第一电介质材料块的一端处；第一RF信号输入/输出通孔，其界定在所述第一电介质材料块的所述阶梯中；靠着所述第一电介质材料块的第二电介质材料块，所述第二电介质材料块界定第二纵向轴且包括：多个外部表面，其覆盖有导电材料层；第二多个槽，其界定在所述第二电介质材料块中并且在与所述第二纵向轴的方向相对的方向上延伸且将所述第二电介质材料块分隔成沿所述第二纵向轴延伸的第二多个谐振器；和第二阶梯，其界定在所述第二电介质材料块的一端处；第二RF信号输入/输出通孔，其界定在所述第二电介质材料块的所述阶梯中；和第一直接RF信号传输路径，其由所述第一和第二RF信号输入/输出通孔与所述第一和第二电介质材料块中的所述多个谐振器的组合来界定。

在一个实施方案中，所述第一直接RF信号传输路径部分由第一直接RF信号传输构件来界定，所述第一直接RF信号传输构件定位于所述第一电介质材料块中的第一多个谐振器中的第一个与所述第二电介质材料块中的第二多个谐振器中的第一个之间。

在一个实施方案中，所述第一直接RF信号传输构件由界定在覆盖所述相应第一和第二电介质材料块的外部表面的导电材料层中的相应第一和第二窗口来界定。

在一个实施方案中，第一间接RF信号传输构件界定所述RF信号从所述第一电介质材料块中的第一多个谐振器中的第二个到所述第二电介质材料块中的第二多个谐振器中的第二个的第一间接耦合传输路径。

在一个实施方案中，所述第一间接RF信号传输线构件由界定在覆盖所述相应第一和第二电介质材料块的多个外部表面的多个导电材料层中的相应第三和第四窗口来界定。

在一个实施方案中，所述第一直接RF信号传输路径大体上呈椭圆形形状。

从本发明的优选实施方案、附图和所附权利要求书，本发明的其它优点和特征将更容易显而易见。

附图说明

通过如下附图的下文描述可最好地理解本发明的这些和其它特征：

图1为根据本发明的电介质波导滤波器的放大透视图；

图2为图1中所示的电介质波导滤波器的放大、部分幻影、透视图；

图3为图1中所示的电介质波导滤波器的两块的放大、分解、部分幻影、透视图；

图4为描绘图1中所示的电介质波导滤波器的性能的图表；

图5为根据本发明的电介质波导滤波器的另一实施方案的放大、部分幻影、透视图；和

图6为图5中所示的电介质波导滤波器的两块的放大、分解、断开、部分幻影、透视图。

具体实施方式

图1、2和3描绘根据本发明的并入直接耦合特征和特性以及交替交叉耦合/间接耦合特征和特性两者的波导滤波器1100。

在所示实施方案中，波导滤波器1100由以堆叠关系耦合在一起以形成波导滤波器1100的一对分开的大体上呈平行六面体形状的电介质材料单块1101和1103制成。

底部单块1101由合适固态电介质材料块或芯体(举例来说，诸如陶瓷)组成，且包括：相对纵向水平外部表面1102a和1104a；相对纵向侧垂直外部表面1106a和1108a，其以正交于水平外部表面1102a和1104a且在其间延伸的关系安置；及相对横向端侧垂直外部端表面1110a和1112a，其以大体上正交于纵向水平外部表面1102a和1104a以及纵向垂直外部表面1102a和1102b且在其间延伸的关系安置。

因此，在所示实施方案中，表面1102a、1104a、1106a和1108a中的每个在与单块1101的纵向轴L1(图3)相同的方向上延伸，且端表面1110a和1112a中的每个在垂直或正交于单块1101的纵向轴L1的方向的方向上延伸。

顶部单块1103也由合适固态电介质材料块或芯体(举例来说，诸如陶瓷)组成，且包括：相对纵向水平外部表面1102b和1104b；相对纵向侧垂直外部表面1106b和1108b，其以正交于水平外部表面1102b和1104b且在其间延伸的关系安置；及相对横向端侧垂直外部表面1110b和1112b，其以正交于水平外部表面1102b和1104b以及纵向侧垂直外部表面1106b和1108b且在其间延伸的关系安置。

因此，在所示实施方案中，表面1102b、1104b、1106b和1108b中的每个在与单块1103的纵向轴L2(图3)相同的方向上延伸，且表面1110b和1112b中的每个在垂直或正交于单块1103的纵向轴L2的方向的方向上延伸。

单块1101和1103包括相应第一和第二多个谐振区段(还称为空腔或单元或谐振器)1114、1116和1118和1120、1121和1122，其沿相应单块1101和1103的纵向轴L1和L2的长度纵向地隔开且与其共线性地并在与其相同的方向上延伸，相应单块1101和1103通过多个(且更具体来说在图1、2和3的实施方案中为一对)分隔且大体上平行的垂直裂缝或槽1124a(其在单块1101中、切割成垂直外部表面1106a且更具体来说切割成单块1101的表面1102a、1104a和1106a)和多个分隔且大体上平行的垂直裂缝或槽1124b(在单块1103中、切割成垂直外部表面1106b且更具体来说切割成单块1103的表面1102b、1104b和1106b)彼此分离。

因此，在所示实施方案中，垂直裂缝或槽1124a和1124b中的每个在大体上垂直或正交于相应单块1101和1103的纵向轴L1和L2的方向的方向上延伸。

如图3中所示，底部单块1101中的裂缝1124a中的一个在单块1101上界定第一桥接器或者过道或通道1128以在谐振器1114与谐振器1116之间传递和传输RF信号，而单块1101中的裂缝1124a中的另一个在单块1101上界定第二桥接器或者过道或通道1130以在谐振器1116与谐振器1118之间传递和传输RF信号。

相似地且也如图3中所示，底部单块1103中的裂缝1124b中的一个在单块1103上界定第一桥接器或者过道或通道1134以在谐振器1122与谐振器1121之间传递和传输RF信号，而单块1103中的裂缝1124b中的另一个在单块1103上界定第二桥接器或者过道或通道以在谐振器1121与谐振器1120之间传递和传输RF信号。

单块1101且更具体来说单块1101的端谐振器1114额外地包括并界定端阶梯1136a，其在所示实施方案中包括单块1101的纵向表面1102a、相对侧表面1106a和1108a和侧端表面1112a的大体上呈L形状的凹陷或有沟或带凸肩或有凹口区域或区段，电介质陶瓷材料已从单块1101移除或不存在。

相似地，单块1103且更具体来说单块1103的端谐振器1122额外地包括并界定端阶梯1136b，其在所示实施方案中包括单块1103的纵向表面1104b、相对侧表面1106b和1108b和侧端表面1112b的大体上呈L形状的凹陷或有沟或带凸肩或有凹口区域或区段，电介质陶瓷材料已从单块1103移除或不存在。

换句话说，在所示实施方案中，相应阶梯1136a和1136b界定在高度或厚度小于相应单块1101和1103的余部的高度或厚度的相应单块1101和1103的端区段或区域中且由其来界定。

此外，在所示实施方案中，相应端阶梯1136a和1136b中的每个包括界定在相应单块1101和1103上的相应端谐振器1114和1122的大体上呈L形状的有沟或有凹口部分，所述部分包括：相应第一大体上水平表面1140a和1140b，所述表面1140a和1140b被定位或引导来朝向相应单块1101和1103的表面1102a和1104b的内部、与其隔开且平行于其；和相应第二大体上水平表面或壁1142a和1142b，所述表面或壁1142a和1142b被定位或引导来朝向相应单块1101和1103的相应侧端表面1110a和1112a以及1110b和1112b的内部、与其隔开且平行于其。

此外且尽管本文未进行任何详细展示或描述，但应了解，端阶梯1136a和1136b还可由高度或厚度大于相应单块1101和1103的余部的高度或厚度的相应单块1101和1103的向外延伸端区段或区域来界定。

单块1101和1103中的每个额外地包括电RF信号输入/输出电极，其在所示实施方案中呈相应呈圆柱形形状的通孔1146a和1146b(图2和3)的形式，延伸通过相应单块1101和1103的本体，且更具体来说延伸通过其相应阶梯1136a和1136b，且又更具体来说，通过界定在相应单块1101和1103中、在相应阶梯1136a和1136b的相应表面1140a和1140b与相应单块1101和1103的相应表面1104a和1102b之间且以大体上正交于其的关系的相应端谐振器1114和1122的本体。

又更具体来说，相应输入/输出通孔1146a和1146b与相应单块1101和1103的相应横向侧端表面1112a和1112b隔开且大体上平行于其，且界定定位于且终止于相应阶梯表面1140a和1140b中的相应大体上呈圆形的开口1147a和1147b以及终止于相应块表面1104a和1102b中的相应相对开口1148a和1148b(图3)。

相应RF信号输入/输出通孔1146a和1146b还以与相应阶梯壁或表面1142a和1142b隔开且平行于其的关系定位于且位于相应单块1101和1103的内部中并且以大体上正交或垂直于相应单块1101和1103的纵向轴的关系且在大体上正交或垂直于其的方向上延伸通过相应单块1101和1103的内部。

单块1101的外部表面1102a、1104a、1106a、1108a、1110a和1112a、界定裂缝1124a的单块1101的外部表面和界定RF信号输入/输出通孔1146a的单块1101的内部圆柱形表面的所有者覆盖有合适导电材料(举例来说，诸如银)，但在下文更详细描述的区域除外，包括在表面1140a上且环绕通过通孔1146a界定在表面1140a中的开口1147a的环形形状区域1170a(图2和3)。

相似地，单块1103的外部表面1102b、1104b、1106b、1110b和1112b、界定裂缝1124b的单块1103的外部表面和界定RF信号输入/输出通孔1146b的单块1103的内部圆柱形表面的所有者覆盖有合适导电材料(举例来说，诸如银)，但在下文更详细描述的区域除外，包括在表面1140b上且环绕通过通孔1146b界定在表面1140b中的开口1147b的环形形状区域1170b(图1、2和3)。

单块1101和1103还包括从通过相应通孔1146a和1146b界定在相应表面1140a和1140b中的相应开口1147a和1147b向外突出的相应RF信号输入/输出连接器1400。

如图1和2中所示，分开的单块1101和1103以上覆且邻接且堆叠的关系相互耦合和堆叠以按其中分开的单块1101和1103且更具体来说其相应谐振器以相互上覆、邻接且堆叠的关系排列的方式界定并形成波导滤波器1100，如下文更详细描述。

具体来说，单块1101和1103以其中(如图1、2和3中所示)顶部单块1103的纵向水平外部表面1102b坐落于且邻接底部单块1101的纵向水平外部表面1104a的关系相互耦合。

又更具体来说，单块1101和1103按以下关系堆相互堆叠：其中单块1101的水平表面1104a邻接单块1103的水平表面1102b；延伸达波导滤波器1100的内部的长度和宽度的导电材料的中心内部层1150(图1和2)夹置在单块1101的表面1104a与单块1103的表面1102b之间，且由覆盖相应单块1101和1103的外部表面1104a和1102b的长度和宽度的导电材料层来界定；单块1101的纵向侧垂直外部表面1160a与单块1103的纵向侧垂直外部表面1106b共面地对准；单块1101上的槽1124a与单块1103上的槽1124b共线性地对准；单块1101的相对纵向侧垂直外部表面1108a与单块1103的相对纵向侧垂直外部表面1108b共面地对准；单块1101的横向端侧垂直外部表面1110a与单块1103的横向侧垂直外部表面1110b共面地对准；且单块1101的相对横向端侧垂直外部表面1112a与单块1103的相对横向端侧垂直外部表面1112b共面地对准。

因此，在如图1和2中所示的关系中，相应单块1101和1103上的相应端阶梯1136a和1136b以相对、邻接且堆叠的关系安置；相应单块1101和1103上的相应谐振器1114和1122以相对、邻接且堆叠的关系安置；相应单块1101和1103上的相应谐振器1116和1121以相对、邻接且堆叠的关系安置；且相应单块1101和1103上的相应谐振器1118和1120以相对、邻接且堆叠的关系安置。

因此且如图2中所示，波导滤波器1100为界定纵向轴L3的大体上呈平行六面体形状的电介质材料块且包括相对、分隔且平行的底部和顶部纵向水平外部表面1102和1104，其对应于相应单块1101和1103的相应外部表面1102a和1102b并且在与纵向轴L3相同、且低于和高于、且大体上平行于其的方向上延伸；导电材料的中心内部层1150，其对应于相应单块1101和1103的表面1104a和1102b中的每个上的导电材料层并且以与纵向轴L3呈大体上水平共面关系且还以与底部和顶部水平纵向外部表面1102和1104隔开且大体上平行于其的关系延伸通过波导滤波器1100的内部的全长度和宽度；相对、分隔且平行的侧垂直外部表面1106和1108，其分别对应于相应单块1101和1103的垂直共面对准的表面1106a和1106b以及1108a和1108b并且在与纵向轴L3相同的方向上且在其中大体上平行于其的相对侧上延伸；相对、分隔且平行的端侧垂直外部表面1110和1112，其对应于相应单块1101和1103的垂直共面对准的表面1110a和1110b以及1112a和1112b并且在垂直或正交于纵向轴L3且与其交叉的方向上延伸；波导滤波器1100中的一对分隔且平行的裂缝或槽1124，其对应于相应单块1101和1103中的垂直共面对准的裂缝或槽1124a和1124b并且以垂直或正交于纵向轴L3的关系且在垂直或正交于其的方向上从外部垂直纵向表面1106延伸到波导滤波器1100和波导滤波器1100的本体中并终止于底部及顶部纵向水平表面1102和1104中的相应孔径或切口中；及端区段或区域1136，其与谐振器1114和1122成一体且在所示实施方案中厚度或高度小于波导滤波器1100的余部的厚度或高度。

在所示实施方案中，端区段或区域1136界定：第一大体上呈L形状的阶梯或肩部1136a，其对应于界定在单块1101中的阶梯1136a，定位于纵向轴L3下方且与其隔开，并且包括向内延伸且与波导滤波器1100的底部外部表面1102隔开且平行于其的外部表面1140a；和直径相对的第二大体上呈L形状的阶梯或肩部1136b，其对应于界定在单块1103中的阶梯1136b，定位于纵向轴L3上方且与其隔开，并且包括向内延伸且与波导滤波器1100的顶部外部表面1104隔开且平行于其的外部表面1140b。

对应于界定在单块1101中的通孔1146a的大体上呈圆柱形形状的通孔1146a以垂直且正交于纵向轴L3且在其下方、在界定在阶梯表面1140a中的大体上呈圆柱形形状的开口1147a与导电材料的中心层1150之间的关系并且在其方向上延伸通过端区段1136。

对应于单块1103中的通孔1146b的大体上呈圆柱形形状的通孔1146b以与通孔1146b共线性且直径与其相对的关系并且以垂直且正交于纵向轴L3且在其上方、在界定在阶梯表面1140b中的大体上呈圆柱形形状的开口1147b与导电材料的中心层1150之间的关系并且在其方向上延伸通过端区段1136。

因此，在所示实施方案中，通孔1146a和1146b以直径相对且共线性的关系定位于波导材料的中心层1150的相对侧上且以大体上正交于波导滤波器1100的纵向轴L3的关系进行定位。

因此，在图2的实施方案中，波导滤波器1100的外部表面1102、1104、1106、1108、1110和1112、界定相应裂缝/槽1124的波导滤波器1100的内部表面和界定相应通孔1146a和1146b的波导滤波器1100的内部表面中的每个覆盖或涂布有导电材料层，但环绕由端区段1136的相应阶梯表面1140a和1140b中的相应通孔1146a和1146b界定的相应开口1147a和1147b的相应圆形或环形形状的区域1170a和1170b 1151除外。

波导滤波器1100还包括第一内部或内置RF信号传输窗口或构件或耦合件1622(图2和3)，其在所示实施方案中呈在垂直于纵向轴L3且与其交叉的方向上延伸的矩形的形状，以在波导滤波器1100的相应谐振器1118与1120之间且更具体来说在耦合在一起以界定波导滤波器1100的相应单块1101和1103的谐振器1118与1120之间提供RF信号的直接感应传输路径或窗口或耦合件。

在所示实施方案中，窗口1622包括大体上呈矩形形状的孔径或空隙或开口或窗口，其界定在导电材料的中心层1150中且形成在定定位于谐振器1118与1120之间的中心层1150的区域中。更具体来说，窗口1622由相应大体上呈矩形形状的孔径或空隙或开口或窗口1622a和1622b来界定，其形成在覆盖相应单块1101和1103的相应外部表面1104a和1102b的导电材料层中且定位在相应谐振器1118和1120的区域中的导电材料层上。当单块1101和1103耦合在一起以界定导电材料的中心层1150和其中的窗口1622时，窗口1622a和1622b相互对准。

换句话说，当相互对准的相应单块1101和1103耦合在一起以界定内部RF信号传输窗口1622时，窗口1622由单块1101和1103的相应外部表面1104a和1102b上的电介质材料的相应大体上呈矩形形状的区域1622a和1622b来界定。

根据这个实施方案，定位在谐振器1118与1120之间的波导滤波器1100的内部中的窗口1622允许RF信号从波导滤波器1110的谐振器1118到谐振器1120中的内置或内部直接引导传递或传输。

波导滤波器1110额外地包括定位在谐振器1116与1121之间的波导滤波器1100的内部中的第一间接或交叉耦合、内部或内置电容RF信号传输窗口或构件或耦合件1722，其在所示实施方案中呈在与纵向轴L3相同的方向上且与其共线性地延伸的矩形的形状，以在波导滤波器1110的相应谐振器1116与1121之间且更具体来说在耦合在一起以界定波导滤波器1110的相应单块1101和1103的谐振器1116与1121之间传输RF传输信号的窗口1622。

在所示实施方案中，窗口1722包括大体上呈矩形形状的孔径或空隙或开口或窗口，其界定在导电材料的中心层1150中且形成在定位在谐振器1116与1121之间的中心层1150的区域中。因此，窗口1722由相应大体上呈矩形形状的孔径或空隙或开口或窗口1722a和1722b来界定，其形成在覆盖相应单块1101和1103的相应外部表面1104a和1102b的导电材料层中且定位在相应谐振器1116和1121的区域中。当单块1101和1103耦合在一起以界定导电材料的中心层1150和其中的窗口1722时，窗口1722a和1722b相互对准。

换句话说，当相互对准的相应单块1101和1103耦合在一起以界定内部RF信号传输窗口1722时，窗口1722由单块1101和1103的相应外部表面1104a和1102b上的电介质材料的相应大体上呈矩形形状的区域1722a和1722b来界定。

根据本发明，波导滤波器1100界定由图2中的箭头d大体上指定的RF信号的第一磁或感应、大体上呈椭圆形形状的直接耦合RF信号传输路径，如下文所描述。

在其中单块1101中的通孔1146a界定RF信号输入通孔的实施方案中，最初，RF信号传输到连接器1400和通孔1146a中。此后，RF信号传输到端区段1136中且更具体来说传输到单块1101的端阶梯1136a中；接着传输到单块1101中的谐振器1114中；接着经由RF信号传输桥接器或通道1128传输到单块1101中的谐振器1116中；且接着经由RF信号传输桥接器或通道1130传输到单块1101中的谐振器1118中。

此后，RF信号从单块1101传输到单块1103中，且更具体来说经由定位在谐振器1118与1120之间的波导滤波器1110的内部中的内部感应RF信号传输窗口1622从单块1101中的谐振器1118中传输到单块1103中的谐振器1120中。

在其中单块1103中的通孔1146b界定RF信号输出通孔的实施方案中，此后，RF信号经由RF信号传输桥接器或通道1132传输到单块1103中的谐振器1121中；且接着经由RF信号传输桥接器或通道1134传输到单块1103中的谐振器1122中；且接着传输到单块1103的端区段1136中且更具体来说传输到单块1103的阶梯1136b中；且接着通过单块1103的端区段1136中的通孔1146b和连接器1400。

根据本发明的这个实施方案，波导滤波器1110还界定并提供由图2中的箭头c大体上指定的RF信号的交替或间接-或交叉耦合RF信号传输路径。

具体来说，由定位在谐振器1116与1121之间的内部RF信号传输构件或窗口1722界定并创建的交叉耦合或间接电容RF信号传输路径c，以允许直接RF信号的小部分的传输被传输来通过单块1101的谐振器1116直接到单块1103的谐振器1121中。

根据本发明且如图3中所示，其中RF信号传输窗口1622的面积或大小大于RF信号传输窗口1722的面积或大小，在波导滤波器1100的相应单块1101和1103的相应谐振器1118与1120之间且使其互连的内置RF信号传输窗口1622被设计/定大小来创建强于感应直接RF信号耦合，其强于由波导滤波器1100的相应单块1101和1103的相应谐振器1116与1121之间且使其互连的内置RF传输窗口1722创建和界定的间接电容交叉耦合。

图4为示出高性能电介质波导滤波器1100的所计算频率响应的图表，其在所示实施方案中由以下性能特性组成且包括其：每个由具有约37或高于37的电介质常数的高品质C14陶瓷材料组成的单块1103和1103；每个近似2英寸长、0.5英寸宽且1.1英寸高的单块1101和1103；高达为中心频率的百分之五(5％)的带宽；高达两百瓦特(200W)的功率容量；具有在介于约一百到两千(1000-2000)之间的范围中的Q的谐振器；约负二dB(-2dB)的插入损耗；约负七十dB(-70dB)的带外抑制；在介于约四十到一百兆赫(40-100MHz)的范围中的带宽；和约2吉赫(2GHz)的中心频率。

图5为根据本发明的电介质波导滤波器2100的另一实施方案，如下文所论述其与电介质波导滤波器1100的结构、元件和功能相同(但一个方面除外)，且因此用于指定图1-3中的波导滤波器1100的各种元件的数字已用于标识和指定图5中所示的波导滤波器2100的相同元件，且因此波导滤波器1100的元件中的每个的结构和功能的早前描述如同本文中全面陈述这个描述般以引用的方式并入本文中且应用于在本文中对于在图5中关于波导滤波器2100标识的元件中的每个并进行重复。

图5中所示的波导滤波器2100与图1-3中所示的波导滤波器1100的不同之处在于定位在谐振器1116与1121之间的波导滤波器1100的内部中的大体上呈矩形形状的间接或交叉耦合、内部或内置电容RF信号传输窗口或构件或耦合件1722已在图5中所示的波导滤波器2100中用定位在谐振器1116与1121之间的波导滤波器2100的内部中的大体上呈环形或圆形形状的间接或交叉耦合、内部或内置电容RF信号传输窗口或构件或耦合件2722来置换。

在所示实施方案中，窗口2722包括导电或金属材料的大体上呈环形或圆形形状的区域或部分或贴片或衬垫，其界定导电材料的中心内部层1150(其被缺乏隔离导电材料的窗口或贴片2722与导电材料的中心内部层1150的导电材料的余部的大体上呈环形形状的区域2723(即，电介质材料的区域)环绕)且形成在定位在谐振器1116与1121之间的中心层1150的区域中。

因此且如图6中所示，窗口2722由被相应单块1101和1103的相应外部表面1104a和1102b上的导电材料的相应大体上呈圆形形状的区域或部分或贴片或衬垫2722a和2722b来界定，其被缺乏隔离导电材料的相应窗口或贴片2722a和2722b与覆盖相应外部表面1104a和1102b的导电材料层的余部的导电材料的相应外部表面1104a和1102b的相应环形形状的区域2723a和2723b(即，相应电介质材料区域)环绕。相应窗口2722a和2722b定位在相应谐振器1116和1121的区域中的相应单块1101和1103的相应外部表面1104a和1102b上。

当单块1101和1103耦合在一起以界定导电材料的中心层1150和其中的窗口2722时，窗口2722a和2722b相互对准且连接。

在这个实施方案中，交叉耦合或间接电容RF信号传输路径c由定位在谐振器1116与1121之间的内部RF信号传输构件或窗口2722来界定并创建，其允许直接RF信号的小部分的传输被传输来通过单块1101的谐振器1116直接到单块1103的谐振器1121中。

虽然已具体参考所示实施方案教授本发明，但应了解，所属技术领域的一般人员将认识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可对形式和详情作出变化。所描述实施方案应被视为在各方面均为说明性且非限制性。

例如，应了解，可取决于波导滤波器的特定应用或所期望性能特性调整波导滤波器的元件中的若干个的配置、大小、形状和位置，包括但不限于波导滤波器的窗口、阶梯、通孔和裂缝/槽。

Claims (5)

1.一种用于RF信号传输的电介质波导滤波器，其包括：

第一固体且分开的电介质材料块，其界定第一纵向轴且包括覆盖有导电材料层的多个外部表面，该外部表面包括相对的纵向水平外部顶表面和底表面以及相对的纵向垂直外部侧表面；

一个或多个第一开口槽，其延伸到所述相对的纵向垂直外部侧表面之一中并终止于所述第一固体且分开的电介质材料块的所述相对的纵向水平外部顶表面和底表面和电介质材料中，且将所述第一固体且分开的电介质材料块分隔成多个第一谐振器；

在第一固体且分开的电介质材料块上的电介质材料的一个或多个第一RF信号传输桥，其与所述一个或多个第一开口槽分别共线，并在与所述第一纵向轴相同方向上界定在每一所述多个第一谐振器之间的第一RF信号传输路径；

第一RF信号传输窗口，其界定在所述多个第一谐振器之一的区域内的所述导电材料层中；

第二固体且分开的电介质材料块，其界定第二纵向轴且包括覆盖有导电材料层的多个外部表面，该外部表面包括相对的纵向水平外部顶表面和底表面以及相对的纵向垂直外部侧表面；

一个或多个第二开口槽，其延伸到所述相对的纵向垂直外部侧表面之一中并终止于所述第二固体且分开的电介质材料块的所述相对的纵向水平外部顶表面和底表面和电介质材料中，且将所述第二固体且分开的电介质材料块分隔成多个第二谐振器；

在第二固体且分开的电介质材料块上的电介质材料的一个或多个第二RF信号传输桥，其与所述一个或多个第二开口槽共线，并在与所述第二纵向轴相同方向上界定在每个所述多个第二谐振器之间的第二RF信号传输路径；

第二RF信号传输窗口，其界定在所述多个第二谐振器之一的区域内的所述导电材料层中；以及

所述第一和第二固体且分开的电介质材料块以下述关系彼此耦合和堆叠：其中所述第二固体且分开的电介质材料块的所述相对的纵向水平外部顶表面和底表面之一与所述第一固体且分开的电介质材料块的所述相对的纵向水平外部顶表面和底表面之一邻接，所述一个或多个第一开口槽与所述一个或多个第二开口槽彼此对齐，并且所述第一和第二RF信号传输窗口彼此对齐且在垂直于所述第一与第二纵向轴的方向上在所述第一和第二固体且分开的电介质材料块之间界定第三RF信号传输路径；

在所述第一固体且分开的电介质材料块中界定的第一阶梯；以及

由第一通孔界定的第一RF信号输入/输出电极，该第一通孔延伸通过在所述第一固体且分开的电介质材料块中界定的所述第一阶梯并在其中终止；

第三RF信号传输窗口，其界定在所述多个第一谐振器的区域内的所述导电材料层中，所述第三RF信号传输窗口通过由缺乏导电材料的区域环绕的导电材料的衬垫界定在所述第一固体且分开的电介质材料块的纵向水平外部底表面中；以及

第四RF信号传输窗口，其界定在所述多个第二谐振器的区域内的所述导电材料层中，所述第四RF信号传输窗口通过由缺乏导电材料的区域环绕的导电材料的衬垫界定在所述第二固体且分开的电介质材料块的纵向水平外部顶表面中；以及

所述第三和第四RF信号传输窗口彼此对齐且在垂直于所述第一与第二纵向轴的方向上在所述第一和第二固体且分开的电介质材料块之间界定第四RF信号传输路径。

2.根据权利要求1所述的电介质波导滤波器，还包括：

由第二通孔界定的第二RF信号输入/输出电极，该第二通孔延伸通过在所述第二固体且分开的电介质材料块中界定的第二阶梯。

3.根据权利要求2所述的电介质波导滤波器，其中，各自界定在所述第一和第二固体且分开的电介质材料块中的第一和第二阶梯以相对、邻接且堆叠的关系安置，所述第一和第二通孔以共线且在径向上相对的关系安置，并且界定分别终接于所述第一和第二阶梯的相应开口。

4.一种用于RF信号传输的电介质波导滤波器，其包括：

第一固体且分开的电介质材料块，其界定第一纵向轴且包括覆盖有导电材料层的多个外部表面，该外部表面包括相对的纵向水平外部顶表面和底表面；第一多个开口槽，其界定在所述电介质材料中且在与所述第一纵向轴的方向相对的方向上延伸，且将所述第一固体且分开的电介质材料块分隔成沿第一纵向轴延伸的第一多个谐振器，并且第一阶梯界定在所述第一固体且分开的电介质材料块中；

在第一固体且分开的电介质材料块上的电介质材料的第一多个RF信号传输桥，其与所述第一多个开口槽分别共线，并在与所述第一纵向轴相同方向上界定通过所述第一多个谐振器的第一RF信号传输路径；

第一RF信号传输窗口，其界定在所述导电材料层中；

第一RF信号输入输出通孔，其界定在所述第一固体且分开的电介质材料块中；

第二固体且分开的电介质材料块，其界定第二纵向轴且包括覆盖有导电材料层的多个外部表面，该外部表面包括相对的纵向水平外部顶表面和底表面；第二多个开口槽，其界定在所述电介质材料中且在与所述第二纵向轴的方向相对的方向上延伸，且将所述第二固体且分开的电介质材料块分隔成沿第二纵向轴延伸的第二多个谐振器；

在第二固体且分开的电介质材料块上的电介质材料的第二多个RF信号传输桥，其与所述第二多个开口槽分别共线，并在与所述第二纵向轴相同方向上界定通过所述第二多个谐振器的第二RF信号传输路径；

第二RF信号传输窗口，其界定在所述导电材料层中；

第一直接RF信号传输路径，其分别通过所述第一和第二固体且分开的电介质材料块来界定；

所述第一和第二固体且分开的电介质材料块通过下述方式彼此耦合和堆叠：所述第二固体且分开的电介质材料块的所述相对的纵向水平外部顶表面和底表面之一与所述第一固体且分开的电介质材料块的所述相对的纵向水平外部顶表面和底表面之一邻接，并且所述第一和第二RF信号传输窗口彼此对齐且在垂直于所述第一与第二纵向轴的方向上在所述第一固体且分开的电介质材料块里的所述第一多个谐振器的第一个和在所述第二固体且分开的电介质材料块里的所述第二多个谐振器的的第一个之间界定第三RF信号传输路径；

第三RF信号传输窗口，其界定在所述第一多个谐振器之一的区域内的所述导电材料层中，所述第三RF信号传输窗口通过由缺乏导电材料的区域环绕的导电材料的衬垫界定在所述第一固体且分开的电介质材料块的纵向水平外部底表面中；以及

第四RF信号传输窗口，其界定在所述第二多个谐振器之一的区域内的所述导电材料层中，所述第四RF信号传输窗口通过由缺乏导电材料的区域环绕的导电材料的衬垫界定在所述第二固体且分开的电介质材料块的纵向水平外部顶表面中；

所述第三和第四RF信号传输窗口在所述第一和第二固体且分开的电介质材料块彼此耦合时彼此对齐并连接，且在垂直于所述第一与第二纵向轴的方向上在所述第一和第二固体且分开的电介质材料块之间界定第四RF信号传输路径。

5.根据权利要求4所述的电介质波导滤波器，其还包括第二RF信号输入/输出通孔，所述第二RF信号输入/输出通孔界定在所述第二固体且分开的电介质材料块中，且第二阶梯界定在所述第二固体且分开的电介质材料块中，所述第一和第二RF信号输入/输出通孔界定分别终接于所述第一和第二阶梯中的相应的开口，所述第一和第二阶梯以径向相对、邻接且堆叠的关系安置，所述第一和第二通孔以共线且在径向上相对的关系安置，所述第一、第二和第三路径一起界定大致椭圆形状的RF信号路径。