CN108631037A - 介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构及滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，包括镀有银层的三模介质谐振器，三模介质谐振器与金属谐振腔的外壁通过锡膏焊接，金属谐振腔的外壁上开设有耦合窗口，耦合窗口开设于金属谐振腔的焊接区域内，三模介质谐振器上设置有非镀银区；耦合窗口的长轴线为k0，垂直于金属谐振杆的中心轴线且平行于耦合窗口所在平面的直线为k1，k0与k1之间的夹角为α且0°＜α＜45°。本发明结构简单、使用方便，其通过将三模介质谐振器和金属谐振器焊接连接并通过改变改变介质谐振器与金属谐振器之间耦合窗口的倾斜角度，实现了金属谐振器与介质谐振器的第一个模式耦合、同时与第三个模式也耦合，从而形成了CQ对称零点结构。

Description

介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构及滤波器
技术领域
本发明涉及一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，属于无线网络通信领域无源天馈器件技术领域，具体涉及一种用于滤波器的介质腔和金属腔形成对称零点实现结构及使用了上述结构的滤波器。
背景技术
传统的介质滤波器中仅仅布置有介质腔，介质滤波器中的电磁波谐振发生在介质材料内部，由于其所使用的介质材料介电常数大、Q值高、选频特性好，所以介质滤波器一般都具有工作频率稳定性好、损耗小的优点，同时可以试下高的带外抑制。随着5G时代来临，为了减少远距离传输造成的高频信号快速衰减，对元器件空间利用率要求较高的小基站即将大量建设，因此，需要在传统性能优良的介质滤波器上做出改进以实现滤波器体积的减小，而同时带有介质腔和金属腔的滤波器极具发展潜力，其不仅具有介质滤波器工作频率稳定性好、损耗小的优点，而且具有金属滤波器的滤波特征，因此能够很好地解决传统介质谐振器高次模离主模比较靠近的问题。
目前对于介质腔与金属腔形成的滤波器，形成零点的主要方式是通过介质腔切角实现滤波器的单个零点，但是介质腔与金属腔如何实现对称零点仍是个未知数，本发明所要解决的技术问题也就是提供一种技术方案能够在滤波器内实现介质腔与金属腔的对称零点。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构及滤波器，其不仅结构简单，而且能够形成CQ结构的对称零点。
为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，其包括矩形介质谐振器和金属谐振器，所述矩形介质谐振器镀有银层，所述金属谐振器包括金属谐振腔、金属谐振杆和盖板；所述矩形介质谐振器的一侧外壁与所述金属谐振腔的一侧外壁连接，所述金属谐振腔侧壁上的连接区域内开设有耦合窗口，所述矩形介质谐振器侧壁上的连接区域内设置有用于与所述耦合窗口配合耦合信号的非镀银区；所述耦合窗口的长轴线为k0(长轴线的定义为：沿耦合窗口长度方向延伸的一条直线，例如L形耦合窗口为L形的长边)，垂直于所述金属谐振杆的中心轴线且平行于所述耦合窗口所在平面的直线为k1，k0与k1之间的夹角为α且0°＜α＜45°。
在本发明的一种优选实施方案中，所述金属谐振腔外壁上的连接区域内开设有一个耦合窗口或相互平行的多个耦合窗口。
在本发明的一种优选实施方案中，所述耦合窗口的形状为矩形、T形、L形、十字形或月牙形。
在本发明的一种优选实施方案中，所述矩形介质谐振器的棱边上设置有用以调整对称零点强弱的切角。
在本发明的一种优选实施方案中，所述矩形介质谐振器的外壁上除开非镀银区以外的区域均镀有银层。
在本发明的一种优选实施方案中，所述三模介质谐振器的非镀银区的位置与所述耦合窗口的位置相对应，所述非镀银区的形状与所述耦合窗口的形状相对应。
本发明还公开了一种能够形成对称零点的四阶滤波器，包括腔体、安装在所述腔体内的金属谐振器及三模介质谐振器所述金属谐振器和所述三模介质谐振器通过介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构实现耦合。
在本发明的一种优选实施方案中，所述金属谐振器与所述三模介质谐振器的第一个模式耦合且所述金属谐振器与所述三模介质谐振器的第三个模式耦合。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、使用方便，其通过将三模介质谐振器和金属谐振器焊接连接并通过改变改变介质谐振器与金属谐振器之间耦合窗口的倾斜角度，实现了金属谐振器与介质谐振器的第一个模式耦合、同时与第三个模式也耦合，从而形成了CQ对称零点结构，实现了在滤波器内实现介质腔与金属腔的对称零点；同时，本发明通过介质块切角方式单独增强或减弱左右零点。
附图说明
图1是现有技术中介质谐振器与金属谐振器的结构示意图；
图2是现有技术中介质谐振器与金属谐振器的仿真结果示意图；
图3是本发明实施例一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的爆炸视图；
图4是本发明实施例一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构示意图；
图5是本发明实施例一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的仿真结果示意图；
图6是本发明实施例一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的介质谐振器切角后仿真结果示意图；(右边频零点，切角越大，左边零点越弱，右边零点)；
图7是本发明实施例一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的介质谐振器切角后仿真结果示意图(左边频零点，切角越大，左边零点越强，右边零点越弱)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由说明书附图所示的一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构可知，其包括三模介质谐振器1和金属谐振器2，金属谐振器2包括金属谐振腔2.1、设置于金属谐振腔2.1内的金属谐振杆2.2和设置于金属谐振腔2.1上端的盖板2.3，盖板2.3连接有谐振螺杆2.4，三模介质谐振器1镀有银层，三模介质谐振器1的一侧外壁与金属谐振腔2.1的一侧外壁通过锡膏焊接或胶接(需要指出，三模介质谐振器1的侧壁和金属谐振腔2.1的侧壁的焊接面积不一定需要一样大小)，金属谐振腔2.1的用于焊接三模介质谐振器1的外壁上开设有耦合窗口3，耦合窗口3开设于金属谐振腔2.1的焊接区域内，三模介质谐振器1上设置有用于与耦合窗口3配合耦合信号的非镀银区，非镀银区的位置和形状均与耦合窗口3的位置和形状相对应；耦合窗口3的长轴线为k0，垂直于金属谐振杆2.2的中心轴线且平行于所述耦合窗口3所在平面的直线为k1，k0与k1之间的夹角为α且0°＜α＜45°，本发明的核心发明点也在于此，本发明通过调整耦合窗口3的相对于X轴的倾斜角度实现通带左右两个零点(形成对称零点)；需要指出，本发明的耦合窗口3的倾斜方向必须是本发明中所描述的方向——即沿金属谐振器2指向介质谐振器1的方向看去，耦合窗口3的倾斜是逆时针旋转；对称左右零点同时增强或减弱由倾斜角度决定，倾斜角度逐渐增大，其对称零点的强度由弱变强靠近通带。耦合窗口3的形状为矩形、T形、L形、十字形或月牙形。三模介质谐振器1上设置有用以调整对称零点强弱的切角。三模介质谐振器1的外壁上设置有镀银区和非镀银区，三模介质谐振器1的非镀银区的位置与耦合窗口3的位置相对应，非镀银区的形状与耦合窗口3的形状相对应。
本发明还公开了一种能够形成对称零点的四阶滤波器，包括腔体、安装在腔体内的金属谐振器及三模介质谐振器，金属谐振器和三模介质谐振器通过介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构实现耦合。金属谐振器与三模介质谐振器的第一个模式耦合且金属谐振器与三模介质谐振器的第三个模式耦合。
由图2和图3可知，当耦合窗口3与X轴所呈的夹角α＝90°时，无法形成对称零点；而当耦合窗口3与X轴所呈的夹角大于90°＜α＜98°时，是可以形成对称零点的，需要指出，本发明中α的取值范围是通过经验数据配合实验数据综合计算获得，因此可知，α的取值并不是一般通过有限次试验计算可以获取的。
应当理解的是，以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，包括矩形介质谐振器(1)和金属谐振器(2)，所述矩形介质谐振器(1)镀有银层，所述金属谐振器(2)包括金属谐振腔(2.1)、金属谐振杆(2.2)和盖板(2.3)；所述矩形介质谐振器(1)的一侧外壁与所述金属谐振腔(2.1)的一侧外壁连接，所述金属谐振腔(2.1)外壁上的连接区域内开设有耦合窗口(3)，所述矩形介质谐振器(1)外壁上的连接区域内设置有用于与所述耦合窗口(3)配合耦合信号的非镀银区；其特征在于：所述耦合窗口(3)的长轴线为k0，垂直于所述金属谐振杆(2.2)的中心轴线且平行于所述耦合窗口(3)所在平面的直线为k1，k0与k1之间的夹角为α且0°＜α＜45°。
2.根据权利要求1所述一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，其特征在于：所述金属谐振腔(2.1)外壁上的连接区域内开设有一个耦合窗口(3)或相互平行的多个耦合窗口(3)。
3.根据权利要求2所述一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，其特征在于：所述耦合窗口(3)的形状为矩形、T形、L形、十字形、三角形或月牙形。
4.根据权利要求1所述一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，其特征在于：所述矩形介质谐振器(1)的棱边上设置有用以调整对称零点强弱的切角。
5.根据权利要求1所述一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，其特征在于：所述矩形介质谐振器(1)的外壁上除开非镀银区以外的区域均镀有银层。
6.根据权利要求1所述一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，其特征在于：所述矩形介质谐振器(1)外壁上的非镀银区的位置与所述耦合窗口(3)的位置相对应，所述矩形介质谐振器(1)外壁上的非镀银区的形状与所述耦合窗口(3)的形状相对应。
7.一种能够形成对称零点的四阶滤波器，包括腔体、安装在所述腔体内的金属谐振器及矩形介质谐振器，其特征在于：所述金属谐振器和所述矩形介质谐振器通过如权利要求1-6任意一项权利要求所述的介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构实现耦合。
8.根据权利要求7所述一种介质谐振器与金属谐振器形成对称零点的结构，其特征在于：所述金属谐振器与所述矩形介质谐振器的第一个模式耦合且所述金属谐振器与所述矩形介质谐振器的第三个模式耦合。
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