CN104953227A - 谐振器及具有谐振器的滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种谐振器及具有谐振器的滤波器。所述谐振器包括：主体，其由介电材料形成并包括沿一个方向形成的通孔；以及导电膜，其耦合至所述主体的在纵长方向上的两个侧截面中的至少一个侧截面以及所述通孔的壁表面。

Description

谐振器及具有谐振器的滤波器
技术领域
本发明涉及谐振器及包括谐振器的滤波器。
背景技术
随着无线通信技术的进步，已经开发出了使用微波或毫米波的频带作为载波的各种无线通信系统。而且，使用各种无线通信系统能够轻松地在各种室内/室外场所中发送或接收数据。
各种射频(RF)滤波器被应用于在通信系统中所使用的通信设备。RF滤波器是仅让预定频带的信号通过的设备，并且根据待被滤波的频带被分类为低通滤波器(LPF)、带通滤波器(BPF)、高通滤波器(HPF)、带阻滤波器(BSF)等。
近来，随着移动通信得到了发展，已经经常使用高频带并且需要能够实现窄带特性和高阻截特性的谐振器。现有的谐振器的缺陷的在于，阻带非常窄并且会间歇出现不希望有的通带。
(专利文献)
韩国公开专利公报第2009-0068511号
发明内容
本发明的一个以上方案提供一种被构造为改善衰减特性和带阻特性的谐振器，以及包括谐振器的滤波器。
根据本发明的一个方案，提供了一种谐振器，包括：主体，其由介电材料形成并包括沿一个方向形成的通孔；以及导电膜，其耦合至所述主体的在纵长方向上的两个截面中的至少一个截面以及所述通孔的壁表面。
这里，所述主体可以由陶瓷形成。
所述主体的在纵长方向上的两个截面以及所述通孔的壁表面均可以镀有导电膜。
根据本发明的另一方案，提供一种滤波器，包括：基底，其被构造为执行接地操作；谐振器，其耦合至所述基底，并包括导电膜，所述导电膜被耦合至主体的在纵长方向上的截面中的至少一个截面，所述主体具有沿一个方向形成的通孔，所述导电膜还被耦合至通孔的壁表面；以及外壳，其耦合至所述基底以将谐振器容纳在其被分隔成多个区域的空腔中，且耦合至经由其输入和输出信号的连接器。
这里，所述外壳可以包括：多个隔板，其被构造为将贯穿成预定尺寸的空腔分隔成多个区域；输入连接器，其被构造为从外部接收信号；以及输出连接器，其被构造为将通过谐振器滤波后的信号输出至外部。
另外，所述外壳的空腔的壁表面可以镀有银(Ag)或铜(Cu)。
所述外壳可以进一步包括：输入耦合盘，其耦合至输入连接器以将经由输入连接器接收的信号发送给谐振器，并被布置成与谐振器相隔预定距离；以及输出耦合盘，其被构造为将从谐振器输出的信号发送给输出连接器，并被布置成与谐振器相隔预定距离。
所述外壳可以进一步包括供电回路，其耦合至输入连接器和输出连接器，并被构造为将经由输入连接器接收的信号发送给谐振器且将从谐振器输出的信号发送给输出连接器。
所述滤波器可以进一步包括耦合杆，其被构造为插入空腔中同时穿过外壳，从而调节谐振器的耦合量。
所述滤波器可以进一步包括盖，其耦合至外壳并被构造为封闭外壳的敞口表面。
所述滤波器可以进一步包括调谐螺钉，其耦合至盖并被构造为插入到谐振器的通孔中以调节谐振频率。
本发明提供了一种被构造为改善衰减特性和带阻特性的谐振器以及包括谐振器的滤波器。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的滤波器的示意图。
图2是示出根据本发明的实施例的滤波器的内部结构的示意图。
图3是示出根据本发明的实施例的谐振器的结构的示意图。
图4是示出根据本发明的实施例的谐振器安装在基底上的结构的示意图。
图5是根据本发明的实施例的外壳的平面图。
图6是示出根据本发明的实施例的在滤波器中包括的输入连接器和谐振器的组合结构的示意图。
图7是示出本发明的实施例的滤波器的耦合杆的结构的示意图。
图8是示出根据本发明的另一个实施例的在滤波器中包括的输入连接器和谐振器的组合结构的示意图。
图9是示出根据本发明的实施例的滤波器的带通特性的曲线图。
具体实施方式
本发明可以采用许多不同的形式来体现并采用各种不同的实施例来实现。因此，将在附图中示出并在详细说明书中详细地描述本发明的示例性实施例。然而，本发明并不限于本文中提出的实施例且应该被解释为涵盖所有落在本发明的范围内的修改例、等同例和替代例。在下面的说明书中，如果确定一些已知的功能或结构会由于不必要的细节而使本发明难以理解，则不再详细地描述它们。
应该理解的是，虽然在本文中使用术语“第一(first)”、“第二(second)”“第三(third)”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的而并不旨在限制本发明。正如本文所使用的，除非上下文清楚地另外说明，否则单数形式的“一个(a、an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”，当用于本说明书中时，指定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除有或增加一个以上其他的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施例的谐振器及包括谐振器的滤波器。相同或相应的元件在全部图中通过相同的附图标记来表示并将不在这里重复地描述。
图1是示出根据本发明的实施例的滤波器的示意图。
图2是示出根据本发明的实施例的滤波器的内部结构的示意图。
参照图1和图2，根据本发明的实施例的滤波器10包括谐振器110、基底120、外壳130、盖150和调谐螺钉160。
首先，将参照图3详细描述谐振器110。
图3是示出根据本发明的实施例的谐振器的结构的示意图。
参照图3，根据本发明的实施例的谐振器110包括主体112、通孔114和导电膜116。
主体112可以由从包括陶瓷的介电材料组中选出的至少一种材料的混合物或复合物形成。主体112可以形成为沿一个方向所截的截面具有从圆形、椭圆形和多边形中选出的形状。而且，主体112可以沿垂直于所截截面的方向延伸。例如，主体112可以形成为圆筒形、圆柱形或长方体形状。主体112可以包括形成为穿过主体112的通孔114。
通孔114可以沿主体112的纵长方向形成。这里，通孔114可以形成为具有预定的直径。例如，通孔114可以形成为具有使得可以将调谐螺钉160插入通孔114的直径。另外，通孔114可以形成为具有对应于谐振频率λ/4的长度。然而，当主体112由具有高介电常数的陶瓷形成时，通孔114的长度会有变化。
导电膜116可以被耦合至主体112的在纵长方向上的两个截面中的至少一个截面。另外，导电膜116可以被耦合至通孔114的壁表面。这里，导电膜116可以由诸如金属的导电材料形成。另外，主体112可以镀有导电膜116。
下面将参照图4详细描述基底120。
图4是示出根据本发明的实施例的谐振器安装在基底上的结构的示意图。
参照图4，至少一个谐振器110安装在基底120的表面上。在此情况下，可以安装至少一个谐振器110在基底120上的预定位置处，以使得至少一个谐振器110可以被容纳在外壳130的空腔132中。另外，基底120可以被电连接至至少一个谐振器110。基底120可以执行接地操作。例如，基底120可以是包括用于接地的导电图(包括电极)的印刷电路板(PCB)。
这里，安装在基底120上的至少一个谐振器110的数量可以根据为信号滤波所预定的频带而变化。
下面将参照图2至图5详细描述外壳130。
图5是根据本发明的实施例的外壳的平面图。
参照图2至图5，外壳130可以形成为六面体的金属箱形并包括被贯穿成预定尺寸的空腔132。虽然图2示出了箱型外壳130，但本发明并不限于此，外壳130可以根据需要形成为其它各种不同的形状。
外壳130的表面可以镀有导电材料。例如，外壳130中的空腔132的壁表面可以镀有银(Ag)或铜(Cu)。
另外，外壳130可以与在外壳130下方的基底120结合以在被分隔成多个区域的空腔132中容纳至少一个谐振器110。这里，空腔132可以被多个隔板134分隔。多个隔板134可以形成为与外壳130的侧壁间隔开预定距离以使得空腔132中的多个区域彼此相互连接。多个隔板134可以被布置成曲折形图案(zigzag pattern)以将空腔132分隔成多个区域。也就是，多个隔板134可以从外壳130的一个侧壁向外壳130的另一个侧壁突出或从外壳的另一个侧壁向外壳的一个侧壁突出。空腔132的多个区域中的每一个区域均可以形成为预定的尺寸以调节被容纳在其中的至少一个谐振器110之间的耦合量。
另外，外壳130可以包括被分别耦合至其一侧和另一侧的输入连接器136和输出连接器138。无线电信号可以经由天线(未示出)被输入至输入连接器136。另外，可以从输出连接器138输出被滤波后具有预定频带的信号。
另外，如图6所示，外壳130可以包括：输入耦合盘142，其耦合至输入连接器136，以将从输入连接器136接收到的信号发送给至少一个谐振器110中的第一谐振器110；以及输出耦合盘144，其被构造为将从至少一个谐振器110中的最后一个谐振器110接收到的信号发送给输出连接器138。输入耦合盘142和输出耦合盘144可以被分别耦合至外壳130的空腔132中的输入连接器136和输出连接器138，并分别与第一谐振器110和最后一个谐振器110间隔开。因此，输入耦合盘142和输出耦合盘144均可以引导电磁波输入/输出从而沿图2所示的信号传播方向传送所希望频带的信号。
如图7所示，外壳130可以进一步包括耦合杆170，其被构造为插入空腔132中同时穿过外壳130，以便于调节耦合量。
耦合杆170可以被安置在分隔外壳130的空腔132的多个隔板134中的预定隔板134处以调节多个谐振器110之间的耦合量，从而抑制不希望有的波产生。
盖150被耦合至外壳130的顶部以封闭外壳130的敞口表面。盖150可以由导电材料形成。另外，盖150可以支撑所安装以控制谐振频率的调谐螺钉160。
调谐螺钉160可以在谐振器110上方与盖150结合以调节谐振频率。这里，调谐螺钉160可以包括调谐板和使调谐板能竖直移动的螺钉。调谐螺钉160可以被固定在盖150上同时受到螺母支撑。
在根据本发明的实施例的滤波器中，具有圆柱形的至少一个谐振器110被容纳在具有方形形状的空腔132中，且串联布置输入耦合盘142、至少一个谐振器110和调谐螺钉160。因而，滤波器能够利用电磁场的分布对输入信号进行滤波，通过利用谐振器110和调谐螺钉160之间的电容C调节输入信号的磁通密度和磁化强度而形成为具有最佳谐振点。
图8是示出根据本发明的另一个实施例的在滤波器中包括的输入连接器和谐振器的组合结构的示意图。
参照图8，在根据本发明的另一个实施例的滤波器中，输入连接器136和至少一个谐振器110经由供电回路(power feed loop)146而连接。供电回路146与至少一个谐振器110的导电膜116相接触。供电回路146可以将经由输入连接器136接收到的信号发送给至少一个谐振器110中的第一谐振器110。虽然未在图8中示出，但供电回路146可以连接图5的输出连接器138和至少一个谐振器110。供电回路146可以将从至少一个谐振器110输出的信号发送给输出连接器138。
图9是示出根据本发明的实施例的滤波器的带通特性的曲线图。图9示出了在根据本发明实施例的谐振器所应用于的滤波器上进行的实验的结果。
参照图9，在预定通带(例如，880MHz至915MHz的通带)处信号损失低并且信号衰减相对均匀。此外，在除了预定通带以外的频带处出现了很大程度的信号衰减。因而，该滤波器可以用作窄的带通滤波器。
尽管已经参照其示例性实施例特别示出和描述了本发明，但本领域技术人员将理解的是，在不偏离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下可以对形式和细节做出各种不同的修改。
本文公开的示例性实施例应当认为仅出于描述意义而非限制的目的。因此，本发明的范围不由本发明的详细说明书限定而是由所附权利要求书来限定，且在范围内的所有变化将被解释为包括在本发明中。

Claims (12)

1.一种谐振器，包括：
主体，其由介电材料形成并包括沿一个方向形成的通孔；以及
导电膜，其耦合至所述主体的在纵长方向上的两个截面中的至少一个截面以及所述通孔的壁表面。
2.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述主体由陶瓷形成。
3.根据权利要求1所述的谐振器，其中，所述主体的在纵长方向上的两个截面以及所述通孔的壁表面均镀有所述导电膜。
4.一种滤波器，包括：
基底，其被构造为执行接地操作；
谐振器，其耦合至所述基底，并包括导电膜，所述导电膜被耦合至主体的在纵长方向上截面中的至少一个截面，所述主体具有沿一个方向形成的通孔，所述导电膜还被耦合至所述通孔的壁表面；以及
外壳，其耦合至所述基底以将所述谐振器容纳在其被分隔成多个区域的空腔中，且耦合至经由其输入和输出信号的连接器。
5.根据权利要求4所述的滤波器，其中，所述谐振器的所述主体由陶瓷形成。
6.根据权利要求4所述的滤波器，其中，所述外壳包括：
多个隔板，其被构造为将所述空腔分隔成多个区域，其中，所述空腔被贯穿成预定尺寸；
输入连接器，其被构造为从外部接收信号；以及
输出连接器，其被构造为将通过所述谐振器滤波后的信号输出至外部。
7.根据权利要求6所述的滤波器，其中，所述外壳的所述空腔的壁表面镀有银(Ag)或铜(Cu)。
8.根据权利要求6所述的滤波器，其中，所述外壳进一步包括：
输入耦合盘，其耦合至所述输入连接器以将经由所述输入连接器接收的信号发送给所述谐振器，并被布置成与所述谐振器相隔预定距离；以及
输出耦合盘，其被构造为将从所述谐振器输出的信号发送给所述输出连接器，并被布置成与所述谐振器相隔预定距离。
9.根据权利要求6所述的滤波器，其中，所述外壳进一步包括供电回路，其耦合至所述输入连接器和所述输出连接器，并被构造为将经由所述输入连接器接收的信号发送给所述谐振器且将从所述谐振器输出的信号发送给所述输出连接器。
10.根据权利要求4所述的滤波器，进一步包括耦合杆，其被构造为插入所述空腔中同时穿过所述外壳，并且调节所述谐振器的耦合量。
11.根据权利要求4所述的滤波器，进一步包括盖，其耦合至所述外壳并被构造为封闭所述外壳的敞口表面。
12.根据权利要求11所述的滤波器，进一步包括调谐螺钉，其耦合至所述盖并被构造为插入到所述谐振器的所述通孔中以调节谐振频率。
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