CN106910968A - 一种介质波导滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种介质波导滤波器，所述介质波导滤波器结构对称，包括两个组合在一起的介质块，和分别与两个介质块连接且位置相对应的输入输出射频连接器；每个所述介质块均包括三个以上依次通过第一耦合窗口连接在一起的介质波导单体，在介质波导单体表面设有盲孔，第一耦合窗口中心设有扁形通孔，介质块表面设有第二耦合窗口，两个介质块通过第二耦合窗口连接在一起实现信号的传输，介质块表面背银做电磁屏蔽，第二耦合窗口区域不背银。本发明具有两个对称的传输零点，具有很好的频率选择性，功率容量更大、小型化、重量轻；采用介电常数高，介质损耗小的介质材料，具有很好的插损性能；结构简单，装配简单，具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种通讯行业电气元件领域，尤其涉及一种介质波导滤波器。
背景技术
滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。波导滤波器是通信系统中使用的滤波器中的一种，而传统的波导滤波器为金属腔体结构，中间为空气，金属材料边缘起到电磁屏蔽和结构支撑的作用。采用此种方式的滤波器有较高的Q值，但是体积及重量较大，不利于安装和运输。随着通信系统的发展，要求滤波器具有低插损，高抑制，承受功率大，低成本，小型化等特点。故用高介电常数介质材料替代空气部分，起传导电磁波和结构支撑作用，同时在介质块表面镀银起电磁屏蔽作用，这样能显著减小滤波器的体积和成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种介质波导滤波器，主要解决现有滤波器体积大、重量重的问题。本发明因为其小型化，低插损，高功率等优点可应用于微型基站等通信设备之上。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种介质波导滤波器，所述介质波导滤波器结构对称，包括两个组合在一起的介质块，和分别与两个介质块连接且位置相对应的输入输出射频连接器；每个所述介质块均包括三个以上依次通过第一耦合窗口连接在一起的介质波导单体，在介质波导单体表面设有盲孔，第一耦合窗口中心设有扁形通孔，介质块表面设有第二耦合窗口，两个介质块通过第二耦合窗口连接在一起实现信号的传输，介质块表面背银做电磁屏蔽，第二耦合窗口区域不背银。
具体地，设于同一介质块的所述介质波导单体上的盲孔均设于同一侧面。盲孔为单腔频率调谐结构，通过改变此盲孔直径深度或者破坏盲孔局部背银层，可以微调介质单腔的频率。
进一步地，所述输入输出射频连接器和第二耦合窗口分别设于介质块的首端介质波导单体和尾端介质波导单体。
具体地，两个所述介质块组合时，一个介质块的扁形通孔和另一个介质块的扁形通孔连接并贯穿介质波导滤波器。扁形通孔为耦合带宽调谐结构，通过改变此通孔宽度或者破坏局部介质块表面背银层，可以微调介质块之间的耦合量。
进一步地，所述介质波导单体均为介质材料制成的实体，第一耦合窗口为与介质波导单体同一介质材料制成的实体。所述介质波导单体和第一耦合窗口采用陶瓷介质材料制成。具有很高的介电常数和较低的介质损耗，同时具有有效的结构支撑。通过该介质材料设计出的介质波导滤波器具有小型化、高稳定性、低损耗、重量轻、成本低等多种优点，能很好的满足未来滤波器的小型化、高性能的要求。
另外，所述介质块上设有两个第二耦合窗口。
本发明性中，所述输入输出射频连接器内芯深入介质块，通过改变内芯直径和深入的尺寸调节介质波导滤波器输入输出的强弱。且输入输出射频连接器外导体与介质块外表背银层焊接在一起。增加输入输出射频连接器的稳定性以及保证输入输出射频连接器的接地良好。
为了实现结构的稳定性，两个所述介质块还通过焊接固定。进一步地，两个所述介质块还通过金属薄板焊接在一起。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明由两个相同的介质块组合而成，具有两个对称的传输零点，具有很好的频率选择性，功率容量更大。
(2)传统的金属腔滤波器体积大，本发明的介质波导滤波器小型化、重量轻。
(3)本发明采用介电常数高，介质损耗小的介质材料，具有很好的插损性能。
(4)本发明的介质波导滤波器的结构简单，装配简单，具有很高的实用价值。
附图说明
图1为本发明-实施例1的立体图。
图2为本发明-实施例1的俯视图。
图3为本发明-实施例1的正视图。
图4为本发明-实施例1介质块的结构示意图。
图5为本发明-实施例2的立体图。
图6为本发明-实施例1的插入损耗示意图。
图7为本发明-实施例1的回波损耗及近端抑制示意图。
图8为本发明-实施例1的远端抑制示意图。
图9为本发明-实施例1的时延特性示意图。
其中，附图标记所对应的名称：1-介质块，2-输入输出射频连接器，3-介质波导单体，4-盲孔，5-扁形通孔，6-第二耦合窗口，7-金属薄板。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
如图1-4、图6-9所示，一种介质波导滤波器，包括两个组合在一起的且形状结构相同的介质块1，和分别与介质块连接且位置相对应的输入输出射频连接器2，每个介质块包括三个依次通过第一耦合窗口连接在一起的介质波导单体3，每个介质波导单体均为介质材料制成的实体，在介质波导单体表面设有盲孔4，第一耦合窗口为与介质波导单体同一介质材料制成的实体，第一耦合窗口中心有一定宽度的扁形通孔5。
介质块表面设有第二耦合窗口6，两个介质块通过第二耦合窗口连接在一起，介质块表面背银做电磁屏蔽，第二耦合窗口区域不背银，两个介质块还通过焊接固定。
在本实施例中，每个介质块的三个介质波导单体分别为第一介质波导单体、第二介质波导单体、第三介质波导单体，输入输出射频连接器设于第一介质波导单体上，第二耦合窗口设于第三介质波导单体上。
介质块为长方体，输入输出射频连接器和第二耦合窗口分别设于介质块相对的两个侧面上。本实施例的输入输出射频连接器位于介质块前侧面，第二耦合窗口位于后侧面，使信号具有相对较长的路径。
盲孔和扁形通孔均位于输入输出射频连接器和第二耦合窗口之间，三个介质波导单体上的盲孔均设于同侧，在本实施例中，盲孔均设于该介质块的前侧面，扁形通孔贯穿该介质块的前侧面和后侧面，本实施例一个介质块的盲孔有三个，扁形通孔有两个。
在本实施例中，介质块背侧面且位于两个扁形通孔中间的位置还做不背银处理，每个介质块上的第二耦合窗口有两个。
在本实施例中，三个介质波导单体。两个第一耦合窗口，两个第二耦合窗口，三个不背影区域。两个介质块组合时，各自的扁形通孔对应扁形通孔、盲孔对应盲孔、第二耦合窗口对应第二耦合窗口，与输入输出射频连接器组合在一起形成一个结构完全对称的介质波导滤波器。
本实施例中，介质波导单体采用的是硬质陶瓷介质材料，具有很高的介电常数和较低的介质损耗，同时具有有效的结构支撑。通过该介质材料设计出的介质波导滤波器具有小型化、高稳定性、低损耗、重量轻、成本低等多种优点，能很好的满足未来滤波器的小型化、高性能的要求。
本实施例中，介质块表面扁形通孔为耦合带宽调谐结构，通过改变此通孔宽度或者破坏局部介质块表面背银层，可以微调介质块之间的耦合量。
本实施例中，介质块表面不背银区域为耦合带宽调谐结构，通过改变不背银区域面积，可以微调介质块之间的耦合量。
本实施例中，介质块表面盲孔为单腔频率调谐结构，通过改变此盲孔直径深度或者破坏盲孔局部背银层，可以微调介质单腔的频率。
本实施例中，输入输出射频连接器内芯深入介质块，通过改变内芯直径和深入的尺寸调节介质波导滤波器输入输出的强弱。
本实施例中，输入输出射频连接器外导体与介质块外表背银层焊接在一起，增加输入输出射频连接器的稳定性以及保证输入输出射频连接器的接地良好。
本实施例中，两个介质块首先通过夹具固定调试，调试完成后直接焊接在一起。
本实施例中，介质波导滤波器为一个滤波器，根据此原理可以推及双工器或者多路合路器。
本实施例中，介质波导滤波器，其走腔形式任意，其中第一耦合窗口形式任意。
如图7所示，本介质波导滤波器工作频率为2575-2635MHz，同时具有两个对称的传输零点，近端抑制度更高。
如图8所示，本介质波导滤波器通过特殊的耦合结构，实现了介质波导滤波器的高次谐波远离工作通带。
如图9所示，本介质波导滤波器工作通带的时延波动小于20ns。
实施例2
如图5所示，一种介质波导滤波器，与实施例1不同的是，本实施例的两个介质块通过两块强度很高的金属薄板7焊接在一起，一块位于两个介质块的顶面，另一块位于两个介质块的底面。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器结构对称，包括两个组合在一起的介质块，和分别与两个介质块连接且位置相对应的输入输出射频连接器；每个所述介质块均包括三个以上依次通过第一耦合窗口连接在一起的介质波导单体，在介质波导单体表面设有盲孔，第一耦合窗口中心设有扁形通孔，介质块表面设有第二耦合窗口，两个介质块通过第二耦合窗口连接在一起实现信号的传输，介质块表面背银做电磁屏蔽，第二耦合窗口区域不背银。
2.根据权利要求1所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，设于同一介质块的所述介质波导单体上的盲孔均设于同一侧面。
3.根据权利要求1所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述输入输出射频连接器和第二耦合窗口分别设于介质块的首端介质波导单体和尾端介质波导单体。
4.根据权利要求1所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，两个所述介质块组合时，一个介质块的扁形通孔和另一个介质块的扁形通孔连接并贯穿介质波导滤波器。
5.根据权利要求1所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导单体均为介质材料制成的实体，第一耦合窗口为与介质波导单体同一介质材料制成的实体。
6.根据权利要求5所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导单体和第一耦合窗口采用陶瓷介质材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质块上设有两个第二耦合窗口。
8.根据权利要求1所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述输入输出射频连接器内芯深入介质块，且输入输出射频连接器外导体与介质块外表背银层焊接在一起。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，两个所述介质块还通过焊接固定。
10.根据权利要求9所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，两个所述介质块还通过金属薄板焊接在一起。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170630 |