CN110729540A - 一种可实现容性负耦合的介质波导滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可实现容性负耦合的介质波导滤波器，所述介质波导滤波器包括有至少三个谐振器，选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的两个谐振器之间，设置长度大于或等于介质波导滤波器的半波长的盲槽，使得两个谐振器之间的耦合特性产生反转，进而实现容性负耦合。优选的是，所述盲槽的上表面、下表面和/或各侧面设有如弓型、W型、H型、M型等形状的未电镀区域，由此实现所述两个谐振器之间的容性负耦合。借此，本发明介质波导滤波器只需通过常规的感性耦合窗口结构就能实现容性容性负耦合，可提高介质波导滤波器的频率选择特性和带外抑制特性，并且具有实现简单、调试方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域的介质波导滤波器技术，尤其涉及一种可实现容性负耦合的介质波导滤波器。
背景技术
随着现代通信技术的不断发展，对滤波器的性能指标要求也越来越高。介质波导滤波器因其尺寸小、Q值高、成本低等特性在小型化集成度高的通信系统中获得了很好的应用。但随着多频系统的不断发展，对滤波器的频率选择特性和带外抑制特性的要求也越来越也高。引入容性耦合是提高滤波器的频率选择特性和带外抑制特性的一个重要方法，实现容性耦合最常用的方法是引入金属耦合探针。但是对于介质波导滤波器来说，引入耦合探针的方式比较困难，目前尚不存在介质波导滤波器中引入耦合探针的成熟技术方案。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种可实现容性负耦合的介质波导滤波器，其能够达到所需的滤波器频率特性和带外抑制特性，并且具有实现简单、调试方便的特点。
为了实现上述目的，本发明提供一种可实现容性负耦合的介质波导滤波器，所述介质波导滤波器包括有至少三个谐振器，选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的第一谐振器和第二谐振器之间，设置至少一个长度大于或等于所述介质波导滤波器的半波长的盲槽，使所述第一谐振器和所述第二谐振器之间的耦合特性产生反转以实现容性负耦合。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述盲槽为规则形状或者不规则形状，且所述盲槽设于相邻的所述第一谐振器和所述第二谐振器之间的耦合窗口的侧面。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述盲槽为弓形盲槽、H形盲槽、W形盲槽、M形盲槽或者梯形盲槽。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述盲槽的整体长度大于或等于所述介质波导滤波器的工作频率的半波长。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述盲槽和所述第一谐振器和所述第二谐振器对应的频率盲孔放置在一起。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述介质波导滤波器的耦合量的大小由所述盲槽的大小由决定；所述述盲槽的面积越大，则所述耦合量越大。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述介质波导滤波器的表面覆盖设有金属镀层。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述盲槽的上表面、下表面和/或各侧面设有规则形状或者不规则形状的至少一个未电镀区域。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述未电镀区域为圆形、椭圆形、方形、菱形或者梯形。
根据本发明所述的介质波导滤波器，所述介质波导滤波器的耦合量的大小由所述未电镀区域的大小决定，所述未电镀区域的面积越大，则所述耦合量越大；和/或
所述介质波导滤波器的耦合量的大小由所述未电镀区域的数量决定，所述未电镀区域的数量越多，则所述耦合量越大。
本发明提出一种在介质波导滤波器中引入容性负耦合的结构形式，所述介质波导滤波器包括有至少三个谐振器，选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的两个谐振器之间，设置长度大于或等于介质波导滤波器的半波长的盲槽，所述盲槽优选为规则形状或者不规则形状且设于所述两个谐振器之间的耦合窗口的侧面，可使得两个谐振器之间的耦合特性产生反转，进而实现容性负耦合。优选的是，所述盲槽的上表面、下表面和/或各侧面设有如弓型、W型、H型、M型等规则形状或者不规则形状的未电镀区域，由此实现所述两个谐振器之间的容性负耦合。借此，本发明介质波导滤波器只需通过常规的感性耦合窗口结构就能实现容性容性负耦合，可提高介质波导滤波器的频率选择特性和带外抑制特性，并且具有实现简单、调试方便的特点。本发明对推动介质波导滤波器在现代小型化集成化通信系统中的发展具有重要作用。
附图说明
图1为本发明第一实施例中介质波导滤波器的两个谐振器之间引入一个弓型盲槽实现容性负耦合的模型结构示意图；
图2为本发明第二实施例中介质波导滤波器的两个谐振器之间引入一个H型盲槽实现容性负耦合的模型结构示意图；
图3为本发明第三实施例中介质波导滤波器的两个谐振器之间引入一个M型盲槽实现容性负耦合的模型结构示意图；
图4为本发明第四实施例中介质波导滤波器的两个谐振器之间引入一个W型盲槽实现容性负耦合的模型结构示意图。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的，本说明书中针对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。
此外，在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可以用不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求书中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此系包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。
本发明提出了一种在介质波导滤波器100中引入容性负耦合的结构形式，所述介质波导滤波器包括有至少三个谐振器，选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的第一谐振器和第二谐振器之间，设置至少一个长度大于或等于介质波导滤波器的半波长的盲槽(也可称为盲孔)，使第一谐振器和第二谐振器之间的耦合特性产生反转，从而实现容性负耦合。盲槽为规则形状或者不规则形状，且盲槽设于相邻的第一谐振器和第二谐振器之间的耦合窗口的侧面。优选的是，所述盲槽的上表面、下表面和/或各侧面设有如弓型、W型、H型、M型等形状的未电镀区域，由此实现所述两个谐振器之间的容性负耦合。更好的是，介质波导滤波器的表面覆盖设有金属镀层。介质波导滤波器的介质材料可以为陶瓷等电导性材料。
图1为本发明第一实施例中介质波导滤波器的两个谐振器之间引入一个弓型盲槽实现容性负耦合的模型结构示意图。本实施例一中介质波导滤波器100包括有六个谐振器，每个谐振器可分别包括有一个谐振腔、谐振柱以及频率盲孔等。并且，本发明选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的第一谐振器10和第二谐振器20之间，设置至少一个长度大于或等于介质波导滤波器100的半波长的盲槽30，即所述盲槽30的整体长度大于或等于介质波导滤波器100的工作频率的半波长，从而可实现第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合特性产生反转，进而实现容性负耦合。优选的是，盲槽30设于第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合窗口40的侧面。
本发明介质波导滤波器100利用上述结构，只需通过常规的感性耦合窗口结构就能得到容性容性负耦合，从而可提高滤波器频率特性、带外抑制特性。并且，本发明介质波导滤波器100具有实现简单、调试简便的特点，解决现有技术实现容性耦合方式单一且复杂的问题。
优选的是，所述盲槽30为规则形状或者不规则形状，且盲槽30设于相邻的第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合窗口40的侧面。盲槽30可以为弓形盲槽、H形盲槽、W形盲槽、M形盲槽或者梯形盲槽等任意性形状。本实施例一中，所述盲槽30为弓形盲槽30。当然，本发明盲槽30的具体形状并不受限制，例如盲槽30可以为上下大小不同、形状不同的阶梯结构。
优选的是，所述盲槽30的上表面、下表面和/或各侧面设有如弓型、W型、H型、M型、梯形等形状的未电镀区域50，由此实现所述两个第一谐振器10和第二谐振器20之间之间的容性负耦合。更好的是，所述盲槽30可与第一谐振器10和第二谐振器20对应的频率盲孔30放置在一起。
优选的是，介质波导滤波器100的表面覆盖设有金属镀层。介质波导滤波器100的介质材料采用陶瓷，当然也可以采用其他电导性材料。
所述介质波导滤波器100的耦合量的大小可由盲槽30的大小由决定。盲槽30的面积越大，则介质波导滤波器100的耦合量越大。因此，本发明介质波导滤波器100可通过调节盲槽30的面积大小来调整和实现不同的容性耦合量。例如，当介质波导滤波器100所需的耦合量的较小时，可以将盲槽30的面积设置为较小。当介质波导滤波器100所需的耦合量的较大时，可以将盲槽30的面积设置为较大。
优选的是，所述盲槽30的上表面、下表面和/或各侧面设有规则形状或者不规则形状的至少一个未电镀区域50，由此实现相邻的第一谐振器10和第二谐振器20之间的容性负耦合。所述未电镀区域50可以设为圆形、椭圆形、方形、菱形或者梯形等任意形状。本实施例一中，未电镀区域50为圆形，即盲槽30的底部设置一圈未电镀的隔离圈50，由此引入TE102模式，与前后腔的TE101模式相反，在第一谐振器10和第二谐振器20之间实现容性负耦合。
更好的是，所述介质波导滤波器100的耦合量的大小可由未电镀区域50的大小决定，未电镀区域50的面积越大，则介质波导滤波器100的耦合量越大；和/或，所述介质波导滤波器100的耦合量的大小可由未电镀区域50的数量决定，未电镀区域50的数量越多，则介质波导滤波器100的耦合量越大。
因此，本发明介质波导滤波器100可通过调节未电镀区域50的大小和/或数量来调整和实现不同的容性耦合量。例如，当介质波导滤波器100所需的耦合量的较小时，可以仅将盲槽30的上表面或下表面设置未电镀区域50。当介质波导滤波器100所需的耦合量的较大时，可以将盲槽30的上表面、下表面以及各侧面均设置未电镀区域50。
优选的是，所述介质波导滤波器100的表面覆盖设有金属镀层。介质波导滤波器100的介质材料可以采用陶瓷等电导性材料。
值得提醒的是，图1中介质波导滤波器100是由六个谐振器组成。但本发明可实现容性负耦合的介质波导滤波器100不仅仅局限于六个谐振器的介质波导滤波器，大于或者等于三个谐振器组成的介质波导滤波器均可实现此功能。例如介质波导滤波器100可以为由三个、四个、五个、七个、八个、九个、十个或更多数量的谐振器组成的介质波导滤波器。选择其中交叉耦合极点的两个谐振器，在所述两个谐振器之间加入大于或等于介质波导滤波器100的半波长的盲槽，即可使得所述两个谐振器之间的耦合特性产生反转，进而实现容性负耦合。
图2为本发明第二实施例中介质波导滤波器的两个谐振器之间引入一个H型盲槽实现容性负耦合的模型结构示意图。本实施例二中介质波导滤波器100包括有六个谐振器，每个谐振器可分别包括有一个谐振腔、谐振柱以及频率盲孔等。并且，本发明选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的第一谐振器10和第二谐振器20之间，设置至少一个长度大于或等于介质波导滤波器100的半波长的H型盲槽30，即所述H型盲槽30的整体长度大于或等于介质波导滤波器100的工作频率的半波长，从而可实现第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合特性产生反转，进而实现容性负耦合。优选的是，H型盲槽30设于第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合窗口40的侧面。本实施例二中介质波导滤波器100的盲槽30为H型盲槽30，而介质波导滤波器100的其他部分结构与实施例一基本相同，故不再赘述。
图3为本发明第三实施例中介质波导滤波器的两个谐振器之间引入一个M型盲槽实现容性负耦合的模型结构示意图。本实施例三中介质波导滤波器100包括有六个谐振器，每个谐振器可分别包括有一个谐振腔、谐振柱以及频率盲孔等。并且，本发明选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的第一谐振器10和第二谐振器20之间，设置至少一个长度大于或等于介质波导滤波器100的半波长的M型盲槽30，即所述M型盲槽30的整体长度大于或等于介质波导滤波器100的工作频率的半波长，从而可实现第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合特性产生反转，进而实现容性负耦合。优选的是，M型盲槽30设于第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合窗口40的侧面。本实施例二中介质波导滤波器100的盲槽30为M型盲槽30，而介质波导滤波器100的其他部分结构与实施例一基本相同，故不再赘述。
图4为本发明第四实施例中介质波导滤波器的两个谐振器之间引入一个W型盲槽实现容性负耦合的模型结构示意图。本实施例三中介质波导滤波器100包括有六个谐振器，每个谐振器可分别包括有一个谐振腔、谐振柱以及频率盲孔等。并且，本发明选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的第一谐振器10和第二谐振器20之间，设置至少一个长度大于或等于介质波导滤波器100的半波长的W型盲槽30，即所述W型盲槽30的整体长度大于或等于介质波导滤波器100的工作频率的半波长，从而可实现第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合特性产生反转，进而实现容性负耦合。优选的是，W型盲槽30设于第一谐振器10和第二谐振器20之间的耦合窗口40的侧面。本实施例二中介质波导滤波器100的盲槽30为W型盲槽30，而介质波导滤波器100的其他部分结构与实施例一基本相同，故不再赘述。
值得指出的是，虽然本发明可实现容性负耦合的介质波导滤波器100的结构是按照图1～图4进行描述，但其仅为本发明实现方法的部分示例，并不用于限定本发明。
综上所述，本发明提出一种在介质波导滤波器中引入容性负耦合的结构形式，所述介质波导滤波器包括有至少三个谐振器，选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的两个谐振器之间，设置长度大于或等于介质波导滤波器的半波长的盲槽，所述盲槽优选为规则形状或者不规则形状且设于所述两个谐振器之间的耦合窗口的侧面，可使得两个谐振器之间的耦合特性产生反转，进而实现容性负耦合。优选的是，所述盲槽的上表面、下表面和/或各侧面设有如弓型、W型、H型、M型等规则形状或者不规则形状的未电镀区域，由此实现所述两个谐振器之间的容性负耦合。借此，本发明介质波导滤波器只需通过常规的感性耦合窗口结构就能实现容性容性负耦合，可提高介质波导滤波器的频率选择特性和带外抑制特性，并且具有实现简单、调试方便的特点。本发明对推动介质波导滤波器在现代小型化集成化通信系统中的发展具有重要作用。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种可实现容性负耦合的介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器包括有至少三个谐振器，选择在同一个腔体之内处于交叉耦合极点的第一谐振器和第二谐振器之间，设置至少一个长度大于或等于所述介质波导滤波器的半波长的盲槽，使所述第一谐振器和所述第二谐振器之间的耦合特性发生反转以产生容性负耦合。
2.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述盲槽为规则形状或者不规则形状，且所述盲槽设于所述第一谐振器和所述第二谐振器之间的耦合窗口的侧面。
3.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述盲槽为弓形盲槽、H形盲槽、W形盲槽、M形盲槽或者梯形盲槽。
4.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述盲槽的整体长度大于或等于所述介质波导滤波器的工作频率的半波长。
5.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述盲槽和所述第一谐振器和所述第二谐振器对应的频率盲孔放置在一起。
6.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器的耦合量的大小由所述盲槽的大小由决定；所述述盲槽的面积越大，则所述耦合量越大。
7.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器的表面覆盖设有金属镀层。
8.根据权利要求1～6任一项的介质波导滤波器，其特征在于，所述盲槽的上表面、下表面和/或各侧面设有规则形状或者不规则形状的至少一个未电镀区域。
9.根据权利要求8所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述未电镀区域为圆形、椭圆形、方形、菱形或者梯形。
10.根据权利要求8所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器的耦合量的大小由所述未电镀区域的大小决定，所述未电镀区域的面积越大，则所述耦合量越大；和/或
所述介质波导滤波器的耦合量的大小由所述未电镀区域的数量决定，所述未电镀区域的数量越多，则所述耦合量越大。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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