CN108183292A - 介质滤波器及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种介质滤波器及通信设备，属于通信技术领域。所述介质滤波器外包裹有外部导体层，所述介质滤波器包括：依次耦合的第一传输介质、至少一个谐振介质和第二传输介质，所述第一传输介质、至少一个谐振介质和第二传输介质中的任意两个耦合的介质之间均夹隔有内部导体层；每个所述内部导体层上均开设有第一耦合窗口和第二耦合窗口，所述第一耦合窗口用于耦合第一频段的电磁波，所述第二耦合窗口用于耦合第二频段的电磁波，所述第一频段的电磁波与所述第二频段的电磁波正交，且所述第一频段和所述第二频段互不交叠。本申请解决了介质滤波器的电磁波传输效率较低的问题，提高了介质滤波器的电磁波传输效率。本申请用于电磁波的传输。

Description

介质滤波器及通信设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种介质滤波器及通信设备。

背景技术

随着无线电通信技术的发展，介质滤波器由于其体积小、损耗小、选择性高而逐渐广泛应用在各种通信设备中。

相关技术中，介质滤波器包括：依次耦合的第一传输介质、多个谐振介质和第二传输介质，介质滤波器外包裹有外部导体层，第一传输介质、多个谐振介质和第二传输介质中的任意两个耦合的介质之间均夹隔有内部导体层。每个内部导体层上均开设有耦合窗口，且该介质滤波器中的每个耦合窗口均用于耦合同一个频段的电磁波。在第一传输介质中传输有初始电磁波时，该第一传输介质能够通过内部导体层上的耦合窗口，将该初始电磁波中某一频段的电磁波耦合至与第一传输介质耦合的谐振介质。之后，该谐振介质可以将该频段的电磁波依次耦合至其他谐振介质，直至耦合到第二传输介质。从而实现了将该频段的电磁波从第一传输介质传输至第二传输介质。

但是，由于相关技术中介质滤波器的电磁波传输能力有限，因此，介质滤波器的电磁波传输效率较低。

发明内容

本申请提供了一种介质滤波器及通信设备，可以解决介质滤波器的电磁波传输效率较低的问题，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种介质滤波器，所述介质滤波器包括：依次耦合的第一传输介质、至少一个谐振介质和第二传输介质，所述第一传输介质、所述至少一个谐振介质和所述第二传输介质组成的整体结构外包裹有外部导体层，所述整体结构中的任意两个耦合的介质之间均夹隔有内部导体层；每个所述内部导体层上均开设有第一耦合窗口和第二耦合窗口，所述第一耦合窗口用于耦合第一频段的电磁波，所述第二耦合窗口用于耦合第二频段的电磁波，所述第一频段的电磁波与所述第二频段的电磁波正交，且所述第一频段和所述第二频段互不交叠。

由于介质滤波器中任意两个耦合的介质之间设置有内部导体层，且该内部导体层上设置有第一耦合窗口和第二耦合窗口。这两个耦合窗口能够耦合两个相互独立的频段的正交电磁波，正交电磁波在传输时互不影响，使得该介质滤波器能够传输两个频段的电磁波，所以，提高了介质滤波器的电磁波传输效率。另外，由于该介质滤波器仅包括由依次耦合的至少一个谐振介质(也即一组谐振介质)，以及位于至少一个谐振介质两端的两个传输介质(第一传输介质和第二传输介质)，因此，该介质滤波器中传输介质的个数以及谐振介质的个数均较少，该介质滤波器的体积较小。

可选的，所述介质滤波器包括多个所述谐振介质，任意两个相耦合的所述谐振介质之间的所述内部导体层为第一导体层，所述第一导体层上开设有至少一个所述第一耦合窗口和至少一个所述第二耦合窗口。也即是，本申请中第一导体层上第一耦合窗口和第二耦合窗口的个数可以根据需要的耦合带宽进行调整。

可选的，所述第一导体层上的所述第一耦合窗口与所述第二耦合窗口为长度方向相互垂直的长方形窗口。也即是，本申请中通过将耦合窗口设置为长度方向相互垂直的长方形窗口，以使得一个介质能够通过这两个耦合窗口将两个频段的正交电磁波耦合至另一介质。

可选的，多个所述谐振介质均为长度方向相互平行的长方体，所述第一导体层平行于所述谐振介质的长度方向，所述第一导体层上的所述第一耦合窗口的长度方向平行于所述谐振介质的长度方向。

可选的，至少一个所述第一耦合窗口包括：开设在所述第一导体层的中央区域的所述第一耦合窗口，至少一个所述第二耦合窗口包括：开设在所述第一导体层的边缘区域的所述第二耦合窗口。需要说明的是，第一导体层的中央区域的电场最强且磁场最弱，第一导体层的边缘区域的磁场最强但电场最弱，设置在中央区域的第一耦合窗口能够通过较强的电场对一个频段的电磁波进行耦合，设置在边缘区域的第二耦合窗口能够通过较强的磁场对另一个频段的电磁波进行耦合。从而使得第一频段的电磁波通过电场进行耦合，第二频段的电磁波通过磁场进行耦合，从而减少了这两个频段的电磁波在谐振介质内传输时相互的干扰。

可选的，开设在所述中央区域的所述第一耦合窗口具有平行于其长度方向的第一中线，所述第一中线等分所述第一导体层。也即是该第一耦合窗口可以设置在第一导体层的中部，从而使得该第一耦合窗口更加靠近该第一导体层的中心，进一步的减少介质滤波器中两个频段的电磁波的互相干扰。

可选的，多个所述谐振介质包括：第一介质以及与所述第一介质耦合的两个第二介质，所述两个第二介质均位于所述第一介质的同侧。也即是这三个谐振介质交叉排布，这三个谐振介质排布的较紧凑，从而能够减小介质滤波器的体积。

可选的，所述两个第二介质之间夹隔有第二导体层，所述第二导体层的结构与所述第一导体层的结构相同。也即是，三个谐振介质依次首尾耦合，且任意两个相耦合的介质之间夹隔有开设有两个长度方向相互垂直的长方形窗口(耦合窗口)的导体层，此时，在这三个谐振介质中产生了传输零点，利用该传输零点能够有效的抑制介质滤波器允许耦合的两个频带之外的其他频率的电磁波传输，从而提高了该介质滤波器的电磁波选择性。

可选的，所述第一传输介质和所述第二传输介质中的任一传输介质为目标传输介质，所述目标传输介质与所述至少一个谐振介质中的目标谐振介质相耦合，所述目标传输介质用于传输初始频段的电磁波，所述初始频段包括所述第一频段和所述第二频段，所述目标谐振介质为长方体，所述目标传输介质与所述目标谐振介质之间的内部导体层为第三导体层，所述第三导体层平行于所述目标谐振介质的长度方向；所述第三导体层的中央区域开设有所述第一耦合窗口，所述第三导体层的边缘区域开设有所述第二耦合窗口，所述第三导体层上的所述第二耦合窗口为长方形窗口，且所述第三导体层上的所述第二耦合窗口的长度方向平行于所述目标谐振介质的长度方向；所述目标传输介质上靠近所述目标谐振介质的一侧设置有第一盲孔，所述目标谐振介质上靠近所述目标传输介质的一侧设置有第二盲孔，所述第一盲孔和所述第二盲孔的内壁均设置有与所述第三导体层绝缘的第四导体层，所述第一盲孔和所述第二盲孔通过所述第三导体层上的所述第一耦合窗口相互连通。

需要说明的是，电磁波在从目标传输介质Y1中传输至第三导体层A3时，第三导体层A3的中央区域的电场较强且磁场较弱，第三导体层A3的边缘区域的磁场较强且电场较弱。由于第一耦合窗口X1设置在第三导体层A3的中央区域，第二耦合窗口X2设置在第三导体层A3的边缘区域，因此，第一耦合窗口X1能够通过电场将初始电磁波中的第一频段的电磁波耦合至目标谐振介质Y2，第二耦合窗口X2能够通过磁场将初始电磁波中第二频段的电磁波耦合至目标谐振介质Y2。且由于电场方向垂直于磁场方向，因此，通过电场耦合的第一频段的电磁波与通过磁场耦合的第二频段的电磁波相互正交。另外，在目标传输介质与目标谐振介质的侧面耦合时，目标传输介质和目标谐振介质之间设置有第一耦合窗口、第二耦合窗口、第一盲孔、第二盲孔和两个第四导体层，在这种情况下，目标传输介质与目标谐振介质之间的耦合带宽较大。

可选的，所述第一传输介质和所述第二传输介质中的任一传输介质为目标传输介质，所述目标传输介质与所述至少一个谐振介质中的目标谐振介质相耦合，所述目标传输介质用于传输初始频段的电磁波，所述初始频段包括所述第一频段和所述第二频段，所述目标谐振介质为长方体，所述目标传输介质与所述目标谐振介质之间的内部导体层为第三导体层，所述第三导体层垂直于所述目标谐振介质的长度方向；所述第三导体层的边缘区域开设有所述第一耦合窗口和所述第二耦合窗口，且所述第三导体层上的所述第一耦合窗口与所述第二耦合窗口为长度方向相互垂直的长方形窗口。本申请中通过第一耦合窗口与第二耦合窗口的垂直设置，使得第一耦合窗口和第二耦合窗口能够耦合两个频段的正交电磁波。

另一方面，提供了一种通信设备，所述通信设备包括第一方面所述的介质滤波器。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种通信设备的结构示意图；

图2为相关技术提供的一种介质滤波器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种介质滤波器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种谐振介质块中电磁波的谐振方向示意图；

图5为本发明实施例提供的第一种第一导体层上的耦合窗口的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第二种第一导体层上的耦合窗口的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第三种第一导体层上的耦合窗口的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第四种第一导体层上的耦合窗口的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的第五种第一导体层上的耦合窗口的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种介质滤波器的局部结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种目标传输介质与目标谐振介质的耦合示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种目标传输介质与目标谐振介质的耦合示意图；

图13为本发明实施例提供的一种电磁波的频率与谐振介质的高度的关系示意图；

图14为本发明实施例提供的一种电磁波的频率与谐振介质的宽度的关系示意图；

图15为本发明实施例提供的一种电磁波的耦合系数与耦合窗口长度的关系示意图；

图16为本发明实施例提供的另一种电磁波的耦合系数与耦合窗口长度的关系示意图；

图17为本发明实施例提供的一种仿真曲线示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

随着无线电通信技术的发展，通信设备得到了广泛的应用。示例的，通信设备可以为基站(小型基站或大型基站)、终端等具有通信功能的通信设备。通信设备可以包括介质滤波器，且通信设备在传输电磁波时，需要用到该介质滤波器。

可选的，图1为本发明实施例提供的一种通信设备的结构示意图，如图1所示，该通信设备可以包括：至少一个处理器10221(例如中央处理器)，至少一个网络接口10222，存储器10223，和至少一个总线10224，用于实现这些装置之间的连接通信，存储器10223与网络接口10222分别通过总线10224与处理器10221相连。处理器10221用于执行存储器10223中存储的可执行模块，例如计算机程序。存储器10223可能包含高速随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个网络接口10222(有线或者无线)实现该数据传输装置与至少一个其他网元之间的通信连接，使用互联网，广域网，本地网，城域网等。在一些实施方式中，存储器10223存储了程序C，程序C能够被处理器10221执行。网络接口10222可以包括介质滤波器102221。

需要说明的是，耦合是指输入结构与输出结构之间存在紧密配合与相互影响，并通过相互作用从输入结构向输出结构传输能量的现象，介质滤波器根据耦合的原理传输电磁波。示例的，介质滤波器包括依次耦合的多个介质，该多个介质中任意两个耦合的介质中的一个介质为输入结构，另一个介质为输出结构。任意两个耦合的介质之间设置有导电层，该导电层上开设有耦合窗口，这两个介质能够通过该耦合窗口传输电磁波。

能够通过介质滤波器的电磁波的频带称为通带，通常情况下一个介质滤波器只能传输一个通带的电磁波。因此，在需要传输两个通带的电磁波时，需要通过两个介质滤波器实现。也即相关技术中虽然增多了介质滤波器中通带的个数，以提高介质滤波器的电磁波传输效率，但却增大了所需的介质滤波器的体积，且单一介质滤波器的电磁波传输效率仍然较低。

为了在提高介质滤波器的电磁波传输效率的前提下，减小介质滤波器的体积。相关技术提供了一种能够实现双通带电磁波传输(也即传输两个相互独立频段的电磁波)的介质滤波器。图2为相关技术提供的一种介质滤波器的结构示意图，如图2所示，介质滤波器20包括：第一传输介质201、两组谐振介质202以及两个第二传输介质203。第一传输介质201与每组谐振介质202的一端耦合，两个第二传输介质203与两组谐振介质202的另一端一一耦合。每组谐振介质202包括多个谐振介质202。介质滤波器20外包裹有外部导体层(图2中未示出)，第一传输介质201、两组谐振介质202以及两个第二传输介质203中任意两个相耦合的介质之间夹隔有内部导体层(图2中未标出)。其中，每个内部导体层上均开设有耦合窗口X，该介质滤波器中的耦合窗口X分为两组耦合窗口X。该两组耦合窗口X与两组谐振介质202一一对应，每组耦合窗口X与其对应的一组谐振介质202连通，这两组耦合窗口X中的一组耦合窗口能够耦合第一频带的电磁波，另一组耦合窗口能够耦合第二频带的电磁波，也即这两组耦合窗口X能够耦合两个不同频带的电磁波。

在第一传输介质中传输有初始电磁波时，第一传输介质能够通过两组耦合窗口X分别向两组谐振介质202耦合该初始电磁波中的第一频带的电磁波和第二频带的电磁波。每组谐振介质能够将耦合得到的电磁波传输至其耦合的第二传输介质203，使得该两个第二传输介质203接收到不同频带的电磁波，从而实现了介质滤波器传输两个不同频带的电磁波的功能，提高了介质滤波器的电磁波传输效率。且由于两组谐振介质共用了一个第一传输介质，因此，减少了能够传输双通带电磁波的介质滤波器的体积。但是，由于相关技术中能够传输双通带电磁波的介质滤波器包括两组谐振介质，因此，介质滤波器的体积仍然较大。

为了在提高介质滤波器的电磁波传输效率的前提下，进一步的减小介质滤波器的体积，本发明实施例提供了一种能够实现双通带电磁波传输的介质滤波器。

图3为本发明实施例提供的一种介质滤波器的结构示意图，如图3所示，该介质滤波器30可以包括：依次耦合的第一传输介质301、至少一个谐振介质302和第二传输介质303。示例的，如图3所示，第一传输介质301与谐振介质302a耦合，谐振介质302a与谐振介质302b耦合，谐振介质302b与谐振介质302c耦合，谐振介质302c与谐振介质302d耦合，谐振介质302d与谐振介质302e耦合，谐振介质302e与第二传输结合303耦合。需要说明的是，图3中以谐振介质302的个数为5为例，实际应用中，该谐振介质的个数还可以为与5不同的其他数值，本发明实施例对此不作限定。

第一传输介质301、至少一个谐振介质302以及第二传输介质303组成的整体结构外部可以包裹有外部导体层(图3中未示出)。第一传输介质301、至少一个谐振介质302和第二传输介质303中的任意两个耦合的介质之间均夹隔有内部导体层M，每个内部导体层M上均开设有第一耦合窗口和第二耦合窗口。第一耦合窗口用于耦合第一频段的电磁波，第二耦合窗口用于耦合第二频段的电磁波，且该第一频段的电磁波与该第二频段的电磁波相互正交，第一频段与第二频段互不交叠。

在传输介质(第一传输介质或第二传输介质)中传输有初始电磁波时，该传输介质与谐振介质之间的内部导体层能够在初始电磁波中进行滤波，以得到初始电磁波中的两个频段的正交电磁波(第一频段的电磁波与第二频段的电磁波)。例如，初始电磁波的频段为1600兆赫兹至2300兆赫兹，第一耦合窗口可以对该初始电磁波中频段为1750兆赫兹至1850兆赫兹的电磁波进行耦合，第二耦合窗口可以对该初始电磁波中频段为2050兆赫兹至2150兆赫兹的电磁波进行耦合，且第一耦合窗口和第二耦合窗口耦合得到的这两个频段的电磁波相互正交。由于正交电磁波在传输时互不影响，因此，该介质滤波器能够将这两个频段的正交电磁波传输至介质滤波器中的另一传输介质(此时电磁波的传输方向可以如图3所示)。也即本发明实施例提供的介质滤波器中的谐振介质组成一个传输通道，该介质滤波器将两个频段的电磁波放在该同一个传输通道中进行传输，且在传输过程中这两个频段的电磁波互不影响，实现了该传输通道中同时传输两种模式的电磁波。

需要说明的是，图3中仅以电磁波的传输方向为从第一传输介质传输至第二传输介质为例，实际应用中，该电磁波还可以从第二传输介质向第一传输介质传输，本发明实施例对此不作限定。

综上所述，由于本发明实施例提供的介质滤波器中，任意两个耦合的介质之间设置有内部导体层，且该内部导体层上设置有第一耦合窗口和第二耦合窗口。这两个耦合窗口能够耦合两个相互独立的频段的正交电磁波，正交电磁波在传输时互不影响，使得该介质滤波器能够传输两个频段的电磁波，所以，提高了介质滤波器的电磁波传输效率。

另外，由于该介质滤波器仅包括由依次耦合的至少一个谐振介质(也即一组谐振介质)，以及位于至少一个谐振介质两端的两个传输介质(第一传输介质和第二传输介质)，因此，该介质滤波器中传输介质的个数以及谐振介质的个数均较少，该介质滤波器的体积较小。

需要说明的是，两个电磁波互相正交也即是这两个电磁波的谐振方向互相垂直。图4为本发明实施例提供的一种谐振介质块中电磁波的谐振方向示意图。假设该两个相互独立频带的电磁波分别为：1750兆赫兹至1850兆赫兹的频带的电磁波(简称1800兆赫兹的电磁波)，以及2050兆赫兹至2150兆赫兹的频带的电磁波(简称2100兆赫兹的电磁波)。如图4所示，该1800兆赫兹的电磁波的谐振方向Z1垂直于2100兆赫兹的电磁波的谐振方向Z2，且Z1和Z2均垂直于谐振介质302的长度方向Z1。

可选的，该介质滤波器30可以包括多个谐振介质302，且任意两个相耦合的谐振介质302之间的内部导体层为第一导体层。该第一导体层上可以开设有至少一个第一耦合窗口和至少一个第二耦合窗口。

示例的，图5至图9为本发明实施例提供的五种第一导体层的结构示意图。且需要说明的是，图5至图9均示出了第一耦合窗口和第二耦合窗口在第一导体层上靠近一个谐振介质的表面的结构。如图5所示，第一导体层A1上可以开设有一个第一耦合窗口X1和一个第二耦合窗口X2，且该第一耦合窗口X1和第二耦合窗口X2交叉为T形窗口。如图6所示，第一导体层A1上可以开设有三个第一耦合窗口X1和一个第二耦合窗口X2。如图7所示，第一导体层A1上可以开设有六个第一耦合窗口X1和两个第二耦合窗口X2。如图8所示，第一导体层A1上可以开设有四个第一耦合窗口X1和两个第二耦合窗口X2。如图9所示，第一导体层A1上可以开设有一个第一耦合窗口X1和一个第二耦合窗口X2，且该第一耦合窗口X1和第二耦合窗口X2交叉为十字形窗口。需要说明的是，图5至图9中仅为示例性的说明第一耦合窗口和第二耦合窗口的个数和相对位置，实际应用中，第一导体层上第一耦合窗口和第二耦合窗口的个数和相对位置均可以根据需要的耦合带宽进行调整，本发明实施例对此不作限定。

第一导体层A1上的第一耦合窗口X1与第二耦合窗口X2为长度方向相互垂直的长方形窗口。也即是，本发明实施例中通过将耦合窗口设置为长度方向相互垂直的长方形窗口，以使得一个介质能够通过这两个耦合窗口将两个频段的正交电磁波耦合至另一介质。

可选的，请继续参考图5至图8中的任意一幅图，介质滤波器30中的至少一个第一耦合窗口X1可以包括：开设在第一导体层A1的中央区域的第一耦合窗口X1，至少一个第二耦合窗口X2包括：开设在第一导体层A1的边缘区域的第二耦合窗口X2。需要说明的是，第一导体层A1的中央区域的电场最强且磁场最弱，第一导体层A1的边缘区域的磁场最强但电场最弱，设置在中央区域的第一耦合窗口能够通过较强的电场对一个频段的电磁波进行耦合，设置在边缘区域的第二耦合窗口能够通过较强的磁场对另一个频段的电磁波进行耦合。从而使得第一频段的电磁波通过电场进行耦合，第二频段的电磁波通过磁场进行耦合，减少了这两个频段的电磁波在谐振介质内传输时相互的干扰。

进一步的，在图5至图9任意一幅图中，由于第一耦合窗口X1为长方形窗口，因此该第一耦合窗口X1具有两条中线，且该两条中线包括第一中线和第二中线(图5至图9中均未示出该第一中线和第二中线)，第一中线平行于第一耦合窗口X1的长度方向，第二中线垂直于第一中线。可选的，第一中线可以等分第一导体层A1，也即是该第一耦合窗口X1可以设置在第一导体层A1的中部，从而使得该第一耦合窗口X1更加靠近该第一导体层A1的中心，进一步的减少介质滤波器中两个频段的电磁波的互相干扰。

请结合图5至图9任意一幅图和图3，该多个谐振介质302均为长度方向相互平行的长方体，第一导体层A1可以平行于谐振介质302的长度方向，第一导体层A1上的第一耦合窗口X1的长度方向也平行于谐振介质302的长度方向。也即第一导体层A1与谐振介质302(长方体)的长度方向也相互平行，因此，该第一导体层A1设置在谐振介质302的侧面。

可选的，图10为本发明实施例提供的一种介质滤波器的局部结构示意图。如图10所示，该介质滤波器中的多个谐振介质可以包括：第一介质J1以及与第一介质J1耦合的两个第二介质J2，两个第二介质J2均位于第一介质J1的同侧。也即是这三个谐振介质交叉排布，这三个谐振介质排布的较紧凑，从而能够减小介质滤波器的体积。

进一步的，两个第二介质J2之间可以夹隔有第二导体层A2，第二导体层A2的结构与第一导体层A1的结构相同，使得两个第二介质J2也相互耦合。也即是，三个谐振介质302依次首尾耦合，此时，在这三个谐振介质中产生了传输零点，利用该传输零点能够有效的抑制介质滤波器允许耦合的两个频带之外的其他频率的电磁波传输，从而提高了该介质滤波器的电磁波选择性。需要说明的是，该介质滤波器可以包括至少一组能够形成传输零点的谐振介质，本发明实施例对此不作限定。

可选的，图3中的第一传输介质301和第二传输介质303中的任一传输介质为目标传输介质，目标传输介质与至少一个谐振介质302中的目标谐振介质相耦合。目标传输介质可以与目标谐振介质的侧面或截面相耦合，以下将对这两种耦合方式进行讲解。

一方面，图11为本发明实施例提供的一种目标传输介质与目标谐振介质的耦合示意图。如图11所示，当目标传输介质Y1与目标谐振介质Y2的侧面耦合时，目标传输介质Y1与目标谐振介质Y2之间的内部导体层为第三导体层A3，第三导体层A3平行于目标谐振介质Y2的长度方向Z3(目标谐振介质为长方体)。目标传输介质Y2用于传输初始频段的电磁波，该初始频段可以包括第一耦合窗口X1和第二耦合窗口X2能够耦合的两个频段。第三导体层A3的中央区域开设有第一耦合窗口X1，第三导体层A3的边缘区域开设有第二耦合窗口X2，第三导体层A3上的第二耦合窗口X2为长方形窗口，且第三导体层A3上的第二耦合窗口X2的长度方向平行于目标谐振介质Y2的长度方向。

目标传输介质Y1上靠近目标谐振介质Y2的一侧设置有第一盲孔M1，目标谐振介质Y2上靠近目标传输介质Y1的一侧设置有第二盲孔M2，第一盲孔M1和第二盲孔M2的内壁均设置有与第三导体层A3绝缘的第四导体层A4，第一盲孔M1和第二盲孔M2通过第三导体层A3上的第一耦合窗口X1相互连通。示例的，图11中以该第一盲孔和第二盲孔均可以为方孔为例，实际应用中，第一盲孔和第二盲孔还可以均为圆孔，本发明实施例对此不作限定。

需要说明的是，电磁波在从目标传输介质Y1中传输至第三导体层A3时，第三导体层A3的中央区域的电场较强且磁场较弱，第三导体层A3的边缘区域的磁场较强且电场较弱。由于第一耦合窗口X1设置在第三导体层A3的中央区域，第二耦合窗口X2设置在第三导体层A3的边缘区域，因此，第一耦合窗口X1能够通过电场将初始电磁波中的第一频段的电磁波耦合至目标谐振介质Y2，第二耦合窗口X2能够通过磁场将初始电磁波中第二频段的电磁波耦合至目标谐振介质Y2。且由于电场方向垂直于磁场方向，因此，通过电场耦合的第一频段的电磁波与通过磁场耦合的第二频段的电磁波相互正交。

另外，在目标传输介质Y1与目标谐振介质Y2的侧面耦合时，目标传输介质Y1和目标谐振介质Y2之间设置有第一耦合窗口、第二耦合窗口、第一盲孔、第二盲孔和两个第四导体层，在这种情况下，目标传输介质Y1与目标谐振介质Y2之间的耦合带宽较大。

另一方面，图12为本发明实施例提供的另一种目标传输介质与目标谐振介质的耦合示意图。如图12所示，当目标传输介质Y1与目标谐振介质Y2的截面耦合时，目标传输介质Y1与目标谐振介质Y2之间的内部导体层为第三导体层A3，第三导体层A3垂直于目标谐振介质Y2的长度方向(目标谐振介质为长方体)；目标传输介质Y2用于传输初始频段的电磁波，该初始频段可以包括第一耦合窗口X1和第二耦合窗口X2能够耦合的两个频段。第三导体层A3的边缘区域开设有第一耦合窗口X1和第二耦合窗口X2，且第三导体层上A3的第一耦合窗口X1与第二耦合窗口X2为长度方向相互垂直的长方形窗口。通过第一耦合窗口与第二耦合窗口的垂直设置，使得第一耦合窗口和第二耦合窗口能够耦合两个频段的正交电磁波。

图11和图12示出的目标传输介质上可以设置有连接组件(图11中未示出，如图12中的S)，该连接组件用于连接该目标传输介质与其他组件。其他组件可以通过该连接组件向目标传输介质输入电磁波，或者，该目标传输介质可以通过该连接组件向其他组件输入电磁波。

需要说明的是，本发明实施例中提到的导体层均可以为金属材质。

在制造该介质滤波器时，还可以首先制造第一传输介质、至少一个谐振介质和第二传输介质。其中，在制造谐振介质时，可以根据需要传输的两个频带的电磁波，确定谐振介质的宽度和高度。示例的，谐振介质的高度方向平行于图4中的Z1，谐振介质的宽度方向平行于图4中的方向Z2。如图13所示，当谐振介质的高度改变时，第一耦合窗口耦合的电磁波(谐振方向平行于高度方向)的频率会随之改变，但第二耦合窗口耦合的电磁波(谐振方向平行于宽度方向)的频率不会改变。如图14所示，当谐振介质的宽度改变时，第二耦合窗口耦合的电磁波的频率会随之改变，但第一耦合窗口耦合的电磁波的频率不会改变。图13中的横轴为谐振介质的高度，纵轴为电磁波的频率。图14中的横轴为谐振介质的宽度，纵轴为电磁波的频率。

在得到第一传输介质、至少一个谐振介质和第二传输介质后，可以在每个介质外均包裹导体层，并在导体层上的相应位置开设第一耦合窗口和第二耦合窗口。之后，按照第一传输介质、至少一个谐振介质和第二传输介质的耦合次序，将包裹有导体层的第一传输介质、至少一个包裹有导体层的谐振介质和包裹有导体层的第二传输介质通过导体层进行焊接，此时，位于两个耦合的介质之间的导体层为内部导体层，位于外层的导体层为外部导体层。

其中，在形成第一耦合窗口和第二耦合窗口时，可以根据需要传输的两个频带的电磁波(如电磁波的频带)，确定第一耦合窗口和第二耦合窗口的长度。且由于第一耦合窗口和第二耦合窗口之间的干扰较小，在调整第一耦合窗口和第二耦合窗口中的任一窗口的长度时，另一窗口中耦合的电磁波受到的影响均较小。

示例的，假设在第一耦合窗口位于第一导体层的中央区域，第二耦合窗口位于第一导体层的边缘区域，且第一耦合窗口的第一中线均分第一导体层时，第一耦合窗口用于耦合1750兆赫兹至1850兆赫兹的频带的电磁波，简称1800兆赫兹的电磁波(简称1800兆赫兹的电磁波，表示为K1800)，第二耦合窗口用于耦合2050兆赫兹至2150兆赫兹的频带的电磁波(简称2100兆赫兹的电磁波，表示为K2100)。如图15所示，当改变第一耦合窗口的长度时，1800兆赫兹的电磁波的耦合系数会随之发生较大的改变，而2100兆赫兹的电磁波的耦合系数不会发生较大的改变；如图16所示，当改变第二耦合窗口的长度时，2100兆赫兹的电磁波的耦合系数会随之发生较大的改变，而1800兆赫兹的电磁波的耦合系数并不会发生较大的改变。图15中的横轴为第一耦合窗口的长度，纵轴为电磁波的耦合系数。图16中的横轴为第二耦合窗口的长度，纵轴为电磁波的耦合系数。

本发明实施例提供的介质滤波器能够传输两个频段的正交电磁波。经过实验可以得到图17示出的介质滤波器中电磁波相关的仿真曲线。该仿真曲线包括电磁波的传输系数的仿真曲线和回波损耗的仿真曲线，其中，仿真曲线上每个点的横坐标为一个频率，纵坐标为该频率的电磁波的传输系数的以10为底的对数。如图17所示，两个频段的正交电磁波包括：第一频段的电磁波和第二频段的电磁波，且这两个频段的电磁波正交，这两个频段的电磁波的传输系数较大且回波损耗较小，而其他频段的电磁波的传输系数较小且回波损耗较大。这两个频段的正交电磁波在介质滤波器中能够有效的传输，而其他频段的电磁波无法在介质滤波器内有效的传输。

还需要说明的是，本发明实施例提供的介质滤波器中的任意两个介质之间形成有两个耦合窗口，使得该介质滤波器内形成有两个电磁波传输通道，实际应用中，在该两个电磁波传输通道的基础上，该介质滤波器还可以包括：依次耦合的至少一个辅助谐振介质，且该至少一个辅助谐振介质的两端可以与第一传输介质、至少一个谐振介质以及第二传输介质中的任意两个介质一一耦合。至少一个辅助谐振介质外也包裹有辅助外部导体层，至少一个辅助谐振介质和该任意两个介质中相互耦合的两个介质之间夹隔有辅助内部导体层，该辅助内部导体层上开设有第三耦合窗口，该第三耦合窗口可以用于耦合该介质滤波器中两个频段的正交电磁波中某一频段的电磁波。也即是，在该介质滤波器传输两个频段的正交电磁波的过程中，该辅助谐振介质还可以对这两个频段中的某个频段的电磁波进行进一步的谐振。

综上所述，由于本发明实施例提供的介质滤波器中，任意两个耦合的介质之间设置有内部导体层，且该内部导体层上设置有第一耦合窗口和第二耦合窗口。这两个耦合窗口能够耦合两个相互独立的频段的正交电磁波，正交电磁波在传输时互不影响，使得该介质滤波器能够传输两个频段的电磁波，所以，提高了介质滤波器的电磁波传输效率。

另外，由于图2所示的介质滤波器中两组耦合窗口均过滤掉了一部分电磁波，因此介质滤波器中的损耗较大。且在介质滤波器的体积受限的情况下，每个谐振介质的体积较小，该谐振介质形成的谐振腔较小，容易发生谐振介质无法向另一谐振介质耦合电磁波的情况。而本发明实施例提供的介质滤波器实际上只包括一组耦合窗口，因此，该介质滤波器中只存在一组耦合窗口过滤掉一部分电磁波，介质滤波器的损耗较小。且在介质滤波器的体积受限的情况下，由于本发明实施例提供的介质滤波器的体积较小，因此，每个谐振介质的体积仍然可以设置的较大，该谐振介质形成的谐振腔仍然较大，从而避免了谐振介质无法向另一谐振介质耦合电磁波的情况。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种介质滤波器，其特征在于，所述介质滤波器包括：依次耦合的第一传输介质、至少一个谐振介质和第二传输介质，

所述第一传输介质、所述至少一个谐振介质和所述第二传输介质组成的整体结构外包裹有外部导体层，所述整体结构中的任意两个耦合的介质之间均夹隔有内部导体层；

每个所述内部导体层上均开设有第一耦合窗口和第二耦合窗口，所述第一耦合窗口用于耦合第一频段的电磁波，所述第二耦合窗口用于耦合第二频段的电磁波，所述第一频段的电磁波与所述第二频段的电磁波正交，且所述第一频段和所述第二频段互不交叠。

2.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述介质滤波器包括：依次耦合的多个所述谐振介质，

任意两个相耦合的所述谐振介质之间的所述内部导体层为第一导体层，所述第一导体层上开设有至少一个所述第一耦合窗口和至少一个所述第二耦合窗口。

3.根据权利要求2所述的介质滤波器，其特征在于，所述第一导体层上的所述第一耦合窗口与所述第二耦合窗口为长度方向相互垂直的长方形窗口。

4.根据权利要求3所述的介质滤波器，其特征在于，多个所述谐振介质均为长度方向相互平行的长方体，所述第一导体层平行于所述谐振介质的长度方向，所述第一导体层上的所述第一耦合窗口的长度方向平行于所述谐振介质的长度方向。

5.根据权利要求2所述的介质滤波器，其特征在于，至少一个所述第一耦合窗口包括：开设在所述第一导体层的中央区域的所述第一耦合窗口，至少一个所述第二耦合窗口包括：开设在所述第一导体层的边缘区域的所述第二耦合窗口。

6.根据权利要求5所述的介质滤波器，其特征在于，开设在所述中央区域的所述第一耦合窗口具有平行于其长度方向的第一中线，所述第一中线等分所述第一导体层。

7.根据权利要求2所述的介质滤波器，其特征在于，多个所述谐振介质包括：第一介质以及与所述第一介质耦合的两个第二介质，所述两个第二介质均位于所述第一介质的同侧。

8.根据权利要求7所述的介质滤波器，其特征在于，所述两个第二介质之间夹隔有第二导体层，所述第二导体层的结构与所述第一导体层的结构相同。

9.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述第一传输介质和所述第二传输介质中的任一传输介质为目标传输介质，所述目标传输介质与所述至少一个谐振介质中的目标谐振介质相耦合，所述目标传输介质用于传输初始频段的电磁波，所述初始频段包括所述第一频段和所述第二频段，

所述目标谐振介质为长方体，所述目标传输介质与所述目标谐振介质之间的内部导体层为第三导体层，所述第三导体层平行于所述目标谐振介质的长度方向；

所述第三导体层的中央区域开设有所述第一耦合窗口，所述第三导体层的边缘区域开设有所述第二耦合窗口，所述第三导体层上的所述第二耦合窗口为长方形窗口，且所述第三导体层上的所述第二耦合窗口的长度方向平行于所述目标谐振介质的长度方向；

所述目标传输介质上靠近所述目标谐振介质的一侧设置有第一盲孔，所述目标谐振介质上靠近所述目标传输介质的一侧设置有第二盲孔，所述第一盲孔和所述第二盲孔的内壁均设置有与所述第三导体层绝缘的第四导体层，所述第一盲孔和所述第二盲孔通过所述第三导体层上的所述第一耦合窗口相互连通。

10.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述第一传输介质和所述第二传输介质中的任一传输介质为目标传输介质，所述目标传输介质与所述至少一个谐振介质中的目标谐振介质相耦合，所述目标传输介质用于传输初始频段的电磁波，所述初始频段包括所述第一频段和所述第二频段，

所述目标谐振介质为长方体，所述目标传输介质与所述目标谐振介质之间的内部导体层为第三导体层，所述第三导体层垂直于所述目标谐振介质的长度方向；

所述第三导体层的边缘区域开设有所述第一耦合窗口和所述第二耦合窗口，且所述第三导体层上的所述第一耦合窗口与所述第二耦合窗口为长度方向相互垂直的长方形窗口。

11.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括权利要求1至10任一所述的介质滤波器。