CN109904570A - 一种介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种介质波导滤波器，包括多个介质谐振器，其中至少两个介质谐振器之间通过H形耦合结构连接形成容性耦合，H形耦合结构包括结构主体，结构主体上对向开设有深槽以及浅槽，H形耦合结构的两侧分别与两个介质谐振器连接，上述H形耦合结构具有结构简单，工艺要求低，易于生产、调试，H形耦合结构中间部分厚度由两个槽深共同决定，即使两边磨削不同也不影响中间部分厚度，更容易控制中间部分厚度，提高产品一致性，同时可以调整H形结构两边宽度及中间厚度对容性耦合大小进行调节；深槽以及浅槽相对于现有的盲孔来说，开口增加，面积较大，有助于降低金属化工艺难度，便于介质波导滤波器的批量化生产。

Description

一种介质波导滤波器

技术领域

本发明涉及通信设备元件技术领域，特别涉及一种介质波导滤波器。

背景技术

相较于传统的金属波导滤波器，基于高介电常数陶瓷材料的介质波导滤波器具有紧凑体积以及较高Q值的优点，但受限于介质波导滤波器的材料特性，一般在设计滤波器时需要加入容性耦合结构以实现传输零点。

现有技术中，如图1和图2所示，介质块100包括谐振器101、谐振器102以及耦合结构104，谐振器101与谐振器102通过容性耦合结构104相连，容性耦合结构104上开设有盲孔103，通过控制盲孔103与谐振器底部间距以及盲孔103的直径可以调整容性耦合强度，在实际研发与生产中，发现上述介质波导滤波器有如下不足：1.容性耦合大小由盲孔103到谐振器底部距离控制，该距离对容性耦合大小十分敏感，不论是CNC进行雕刻，或者开模后进行磨削，盲孔底部距离的波动导致产品一致性较差；2.由于盲孔深，口径小，表面金属化工艺困难，容易出现孔底漏银、爆银现象，影响金属化工艺合格率；3.两个谐振器通过耦合结构104相连，由于耦合结构104较小，两个谐振器连接强度脆弱，加工时容易出现断裂情况；4.虽然可以通过调整盲孔103的直径调整耦合强度，但直径越大则谐振器101与谐振器102的尺寸越小，会使频率升高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种介质波导滤波器，以改善产品的一致性，便于产品表面的金属化处理，避免耦合结构对谐振器尺寸的影响。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种介质波导滤波器，包括多个介质谐振器，至少两个所述介质谐振器之间通过H形耦合结构耦合，所述H形耦合结构包括结构主体，所述结构主体上对向开设有深槽以及浅槽，所述H形耦合结构的两侧分别与两个所述介质谐振器连接。

优选地，所述深槽的长度与所述浅槽的长度一致，所述深槽的宽度与所述浅槽的宽度一致。

优选地，所述深槽的深度不小于所述介质波导滤波器高度的二分之一。

优选地，所述浅槽的深度大于0.2mm。

优选地，其余所述介质谐振器之间通过窗口形耦合结构耦合连接。

优选地，所述介质谐振器的表面、所述H形耦合结构以及所述窗口形耦合结构的表面均设置有电磁屏蔽层。

优选地，所述电磁屏蔽层为被银层。

优选地，两个所述介质谐振器上分别设置有输入连接器以及输出连接器，所述输入连接器以及所述输出连接器的导体与所述电磁屏蔽层连接。

优选地，所述介质谐振器、所述H形耦合结构以及所述窗口形耦合结构的边角处均设置有圆弧倒角。

优选地，所述H形耦合结构充满两个所述介质谐振器之间的间隙。

综上所述，本发明提供了一种介质波导滤波器，该介质波导滤波器包括包括多个介质谐振器，其中至少两个介质谐振器之间通过H形耦合结构连接形成容性耦合，即所有相邻的介质谐振器之间都可以通过H形耦合结构耦合，或者部分相邻的需要形成容性耦合的介质谐振器之间通过H形耦合结构相连，剩余的介质谐振器之间通过现有的耦合结构相连，H形耦合结构包括结构主体，结构主体上对向开设有深槽以及浅槽，H形耦合结构的两侧分别与两个介质谐振器连接，H形耦合结构可以与介质谐振器等宽，H形耦合结构的宽度也可以是介质谐振器宽度的几分之一，上述H形耦合结构具有结构简单，工艺要求低，易于生产、调试，H形耦合结构中间部分厚度由两个槽深共同决定，其厚度可以通过模具直接控制，即使两边磨削不同也不影响中间部分的厚度，更容易控制中间部分的厚度，减少产品波动，使得产品一致性大大提高，同时可以调整H形结构两边宽度以及中间厚度对容性耦合进行调节；深槽以及浅槽相对于现有的盲孔来说，开口增加，面积较大，有助于降低金属化工艺难度，便于介质波导滤波器的批量化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中介质波导滤波器的俯视图；

图2为图1中的a-a视图；

图3为本发明一种实施例提供的介质波导滤波器的俯视图；

图4为图3中的b-b视图；

图5为本发明另一种实施例提供的介质波导滤波器的俯视图；

图6为本发明又一种实施例提供的介质波导滤波器的俯视图。

图1和图2中：

100为介质块；101、102为谐振器；103为盲孔；104为耦合结构；

图3-图6中：

201、202、302、304、305、306、402、403、404为介质谐振器；203为深槽；204为浅槽；205、307、405为H形耦合结构；303、406为窗口形耦合结构；301、401为输入输出连接器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图3和图4，图3为本发明一种实施例提供的介质波导滤波器的俯视图，图4为图3中的b-b视图。

本发明实施例提供了一种介质波导滤波器，该介质波导滤波器包括多个介质谐振器，其中至少两个介质谐振器之间通过H形耦合结构连接形成容性耦合，即所有相邻的介质谐振器之间都可以通过H形耦合结构耦合，或者部分相邻的需要形成容性耦合的介质谐振器之间通过H形耦合结构相连，且一个H形耦合结构可以连接两个或两个以上的介质谐振器，剩余的介质谐振器之间通过现有的耦合结构相连，如通孔或通槽构成的窗口形耦合结构，H形耦合结构包括结构主体，结构主体上对向开设有深槽以及浅槽，H形耦合结构的两侧分别与两个介质谐振器连接，各个介质谐振器相互之间可以相互连接呈直线形，如图3所示，也可以依次连接后再首尾连接，如图5和图6所示。

H形耦合结构可以与介质谐振器等宽，H形耦合结构的宽度也可以是介质谐振器宽度的几分之一，即相邻两个介质谐振器之间可以通过一个或多个H形耦合结构连接，上述H形耦合结构的宽度是指垂直于两个介质谐振器连接的方向上的尺寸。

与现有技术相比，本发明实施例提供的介质波导滤波器具有结构简单，工艺要求低，易于生产、调试，H形耦合结构中间部分厚度由两个槽深共同决定，其厚度可以通过模具直接控制，即使两边磨削不同也不影响中间部分的厚度，更容易控制中间部分的厚度，减少产品波动，使得产品一致性大大提高，同时可以调整H形结构两边宽度以及中间厚度对容性耦合进行调节；深槽以及浅槽相对于现有的盲孔来说，开口增加，面积较大，有助于降低金属化工艺难度，便于介质波导滤波器的批量化生产。

较优地，如图4所示，深槽的长度与浅槽的长度一致，深槽的宽度与浅槽的宽度一致，即深槽与浅槽只在深度上存在差别，深槽以及浅槽的长度方向与上述的H形耦合结构的宽度方向一致，深槽以及浅槽的宽度方向与H形耦合结构的厚度方向一致。

进一步地，深槽的深度不小于介质波导滤波器高度的二分之一，用于使介质谐振器的耦合极性反转。

浅槽的主要作用在于与深槽配合控制H形耦合结构中间部分的厚度，具体地，浅槽的深度大于0.2mm。

在图3所示的实施例中，介质波导滤波器仅包括两个介质谐振器，两个介质谐振器之间通过一H形耦合结构连接，而在图5和图6所示的实施例中，介质波导滤波器包括两个以上的介质谐振器，只有其中一对相邻的介质谐振器之间通过H形耦合结构连接，其余的均通过窗口形耦合结构相连，窗口形耦合结构由贯穿介质波导滤波器厚度方向的通孔或通槽构成，通孔或通槽可以设置一个或多个，一个窗口形耦合结构可以连接两个或两个以上的介质谐振器。

较优地，介质谐振器的表面、H形耦合结构以及窗口形耦合结构的表面均设置有电磁屏蔽层，以实现良好的带外抑制。具体地，在本发明实施例中，电磁屏蔽层为被银层。

较优地，为便于对滤波器进行测试，两个介质谐振器上分别设置有输入连接器以及输出连接器，输入连接器以及输出连接器的导体与电磁屏蔽层连接，输入连接器以及输出连接器可以设置在任意两个介质谐振器上，即可以如图5和图6所示，输入连接器以及输出连接器设置于首尾位置的两个介质谐振器上，也可以设置在除首尾位置外的其他位置上的介质谐振器上。

为便于介质波导滤波器表面的金属化处理，可在介质谐振器、耦合结构以及窗口形耦合结构的边角处均设置圆弧倒角，以减少介质波导滤波器表面的棱角数量，从而降低漏银、爆银现象。

为了增加两个介质谐振器之间的连接强度，可使H形耦合结构充满两个所述介质谐振器之间的间隙，即H形耦合结构的结构主体的宽度及厚度与介质谐振器一致，有助于提升两个介质谐振器之间的结构强度，同时减少边角的数量，有助于金属化工艺的实现。

下面结合附图对本发明提供的具体实施例进行详细说明。

实施例一

实施例一提供了一种包括两个介质谐振器的方案，如图3和图4所示，介质波导滤波器包括介质谐振器201与介质谐振器202，介质谐振器201与介质谐振器202通过H形耦合结构205相连，H形耦合结构205具有深槽203以及浅槽204。

在上述实施例中，深槽203与浅槽204长度及宽度一致，深槽203的深度超过H形耦合结构205整体高度的二分之一，H形耦合结构205的顶部、底部以及侧部均与介质谐振器201以及介质谐振器202平齐。

实施例二

与实施例一不同，实施例二中的介质波导滤波器包括四个介质谐振器，如图5所示，分别为介质谐振器302、介质谐振器304、介质谐振器305以及介质谐振器306，其中，301为输入输出连接器，介质谐振器302与介质谐振器304之间通过窗口形耦合结构303形成主耦合，介质谐振器304与介质谐振器305之间以及介质谐振器305与介质谐振器306之间采用与窗口形耦合结构303相同的耦合结构，在介质谐振器302与介质谐振器306之间，具有H形耦合结构307，该介质波导滤波器可以在通带高端以及通带低端各形成一个传输零点，从图中可以看出，窗口形耦合结构303包括两个贯穿介质谐振器厚度方向的通槽。

实施例三

上面两个实施例提供的都是偶数个介质谐振器的情况，在实施例三中，提供了一种介质波导滤波器包括三个介质谐振器的情况，如图6所示，介质波导滤波器包括介质谐振器402、介质谐振器403以及介质谐振器404，401为输入输出连接器，介质谐振器402与介质谐振器403之间以及介质谐振器403与介质谐振器404之间共用窗口形耦合结构406形成主耦合，实现了一个窗口形耦合结构使三个依次两两耦合，在介质谐振器402与介质谐振器404之间，具有H形耦合结构405，该介质波导滤波器可以在通带低端各形成一个传输零点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种介质波导滤波器，包括多个介质谐振器，其特征在于，至少两个所述介质谐振器之间通过H形耦合结构耦合，所述H形耦合结构包括结构主体，所述结构主体上对向开设有深槽以及浅槽，所述H形耦合结构的两侧分别与两个所述介质谐振器连接。

2.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述深槽的长度与所述浅槽的长度一致，所述深槽的宽度与所述浅槽的宽度一致。

3.根据权利要求1或2所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述深槽的深度不小于所述介质波导滤波器高度的二分之一。

4.根据权利要求1或2所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述浅槽的深度大于0.2mm。

5.根据权利要求1或2所述的介质波导滤波器，其特征在于，其余所述介质谐振器之间通过窗口形耦合结构耦合连接。

6.根据权利要求5所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述介质谐振器的表面、所述H形耦合结构以及所述窗口形耦合结构的表面均设置有电磁屏蔽层。

7.根据权利要求6所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述电磁屏蔽层为被银层。

8.根据权利要求6所述的介质波导滤波器，其特征在于，两个所述介质谐振器上分别设置有输入连接器以及输出连接器，所述输入连接器以及所述输出连接器的导体与所述电磁屏蔽层连接。

9.根据权利要求5所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述介质谐振器、所述H形耦合结构以及所述窗口形耦合结构的边角处均设置有圆弧倒角。

10.根据权利要求1-2及6-9任意一项所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述H形耦合结构充满两个所述介质谐振器之间的间隙。