CN111342183B - Rf电介质波导双工器滤波器模块 - Google Patents

Abstract

一种RF电介质波导双工器滤波器模块，其具有以并列和堆叠的关系附接在一起的天线以及下部和上部Tx和Rx信号传输电介质材料块。所述块覆盖有导电材料。天线以及Tx和Rx输入/输出限定在所述滤波器模块的相对端处。RF信号传输窗口限定所述天线块与所述Tx和Rx块之间以及所述下部与上部Tx和Rx块之间的直接耦合RF信号传输路径。所述下部Tx和Rx块上的一个或多个电介质材料桥限定感应性交叉耦合Tx和Rx信号传输路径。所述Tx信号仅沿所述天线块的方向或在所述上部与下部Tx块之间传输。所述Rx信号仅沿所述Rx RF信号输入/输出的方向或在所述上部与下部Rx块之间传输。

Description

RF电介质波导双工器滤波器模块

本申请是申请号为201680031997.4、发明名称为“RF电介质波导双工器滤波器模块”的中国专利申请的分案申请。

相关专利申请的交叉引用

本申请也是要求2015年4月9日提交的美国专利申请序列号 14/682,271的申请日和公开内容的权益的部分继续申请，所述专利申请的内容通过引用的方式并入本文。

本申请是要求2015年5月11日提交的美国专利申请序列号14/708,870的申请日和公开内容的权益的部分继续申请，所述专利申请的内容通过引用的方式并入本文，所述美国专利申请序列号 14/708,870是2011年12月3日提交的美国专利申请序列号13/373,862的部分继续申请，现为2015年5月12日发布的美国专利号9,030,279。

本申请也是要求2015年9月2日提交的美国专利申请序列号 14/842,920的申请日和公开内容的权益的部分继续申请，所述专利申请的内容通过引用的方式并入本文，所述美国专利申请序列号 14/842,946是2013年11月25日提交的美国专利申请序列号 14/088,471的部分继续申请，现为2015年9月8日发布的美国专利号9,130,255。

本申请也是要求2015年9月2日提交的美国专利申请序列号 14/842,946的申请日和公开内容的权益的部分继续申请，所述专利申请的内容通过引用的方式并入本文，所述美国专利申请序列号 14/842,946是2014年9月18日提交的美国专利申请序列号14/490,284 的部分继续申请，现为2015年9月8日发布的美国专利号9,130,258。

本申请也是要求2016年5月11日提交的美国专利申请序列号 15/152,325的申请日和公开内容的权益的部分继续申请，所述专利申请的内容通过引用的方式并入本文。

本申请也要求2015年7月1日提交的美国临时专利申请序列号 62/187,282的申请日和公开内容的权益，所述临时专利申请的内容与其中所引用的所有参考文献一样以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总体涉及RF电介质双工器滤波器，并且更具体地，涉及 RF电介质波导双工器滤波器模块。

背景技术

射频(RF)双工器滤波器提供RF TX和RX信号的发射、接收和滤波。当前的空气腔双工器滤波器提供期望的性能，但是过大。当前的电介质梳状双工器的尺寸比空气腔滤波器的尺寸小，但是缺少空气腔滤波器的性能。

本发明涉及射频(RF)电介质波导双工器模块，其尺寸与电介质梳状双工器的尺寸相当并且提供与空气腔滤波器相当的性能。

发明内容

本发明大体涉及一种用于传输Tx和Rx RF信号的RF电介质波导双工器滤波器模块，其包括：相应的天线以及下部和上部Tx和Rx 电介质材料块，其以并列和堆叠的关系附接在一起；导电材料层，其覆盖所述相应的天线以及下部和上部Tx和Rx块中的每一个；相应的天线以及Tx和Rx输入/输出，其限定在所述滤波器模块的相对端处并且定位在所述天线以及下部Tx和Rx块中；所述导电材料层中的相应RF信号传输窗口，其限定所述天线块与所述Tx和Rx块之间以及所述下部与上部Tx和Rx块之间的直接耦合RF信号传输路径；所述下部Tx和Rx块上的一个或多个电介质材料桥，其限定通过所述相应下部Tx和Rx块的交叉耦合Tx和Rx信号传输路径；并且所述Tx信号仅沿所述天线块的方向或在所述上部与下部Tx块之间传输，并且所述Rx信号仅沿所述Rx RF信号输入/输出的方向或在所述上部与下部Rx块之间传输。

本发明还涉及一种用于传输Tx和Rx RF信号的RF电介质波导双工器滤波器模块，其包括天线电介质材料块，所述天线电介质材料块包括天线输入/输出，所述天线块包括覆盖有导电材料层的多个外表面，并且所述外表面中的一个上的第一和第二天线Tx和Rx信号传输区域限定用于传输所述Tx和Rx RF信号的直接耦合路径。Tx RF 信号波导滤波器包括：堆叠的下部和上部Tx电介质材料块，其包括覆盖有导电材料层的外表面并且限定多个谐振器；限定在所述堆叠的下部与上部Tx块之间的多个Tx RF信号传输区域，其限定用于在所述堆叠的下部与上部Tx块之间传输所述Tx RF信号的直接耦合路径；限定在所述下部Tx块的一个端部外表面上的第三天线Tx RF信号传输区域，其限定用于将所述Tx RF信号从所述下部Tx块传输到所述天线块中的直接耦合路径；所述下部Tx块上的一个或多个电介质材料桥，其限定用于将所述Tx RF信号传输通过所述下部Tx块的交叉耦合路径；以及Tx RF信号输入/输出，其限定在所述下部Tx 块的与具有所述第三天线Tx RF信号传输区域的所述端部相对的端部处。RF Rx信号波导滤波器包括：堆叠的下部和上部Rx电介质材料块，其包括覆盖有导电材料层的外表面并且限定多个谐振器；限定在所述下部与上部Rx块之间的多个Rx RF信号传输区域，其限定用于在所述堆叠的下部与上部Rx块之间传输所述Rx RF信号的直接耦合路径；限定在所述下部Rx块的一个端部外表面上的第四天线Rx RF 信号传输区域，其限定用于将所述Rx RF信号从所述天线块传输到所述下部Rx块中的直接耦合路径；所述下部Rx块上的一个或多个电介质材料桥，其限定用于将所述Rx RF信号传输通过所述下部Rx块的交叉耦合路径；以及Rx RF信号输入/输出，其限定在所述下部Rx 块的与具有所述第四天线Rx TF信号传输区域的所述端部相对的端部处。所述Tx和Rx RF信号波导滤波器以并列关系附接，并且所述天线块沿着所述下部Tx和Rx信号块的具有所述相应天线Tx和Rx信号传输区域的端部以并列关系附接到所述相应Tx和Rx信号波导滤波器的所述下部Tx和Rx块，所述Tx RF信号仅适于沿所述天线块的方向或在所述上部与下部Tx块之间传输，并且所述Rx信号仅适于沿所述Rx RF信号输入/输出的方向或在所述上部与下部Rx块之间传输。

在一个实施方案中，在覆盖所述相应电介质材料块的所述导电材料层中，所述第一、第二、第三和第四天线Tx和Rx信号传输区域由相应第一、第二、第三和第四RF信号传输电介质材料窗口限定。

在一个实施方案中，在覆盖所述相应电介质材料块或导电材料的相应隔离的RF信号传输焊盘的所述导电材料层中，所述相应上部和下部Tx和Rx RF信号块之间的所述多个Tx和Rx RF信号传输区域由相应RF信号传输电介质材料窗口限定。

在一个实施方案中，所述下部Tx和Rx块上的所述一个或多个电介质材料桥由所述下部Tx和Rx块中的一个或多个狭槽限定。

在一个实施方案中，所述Tx和Rx波导滤波器各自包括相应的下部Tx和Rx块、以及堆叠在所述相应下部Tx和Rx块上的相应的第一和第二上部Tx和Rx块。

在一个实施方案中，RF信号传输窗口和RF信号传输焊盘限定在所述相应的Tx和Rx下部块与所述相应的第一上部Tx和Rx块之间，并且至少第一和第二RF信号传输窗口限定在所述相应的Tx和Rx下部块与所述相应的第二上部Tx和Rx块之间。

在一个实施方案中，Tx和Rx波导滤波器限定相应的Tx和Rx 纵向轴线，所述RF信号传输窗口和所述RF信号传输焊盘限定在所述相应的Tx和Rx下部块与所述相应的第一上部Tx和Rx块之间从而与所述相应的Tx和Rx纵向轴线相交，并且所述第一和第二RF信号传输窗口中的至少一个限定在所述相应的Tx和Rx下部块与所述相应的第二上部Tx和Rx块之间从而与所述相应的Tx和Rx纵向轴线相交。

在一个实施方案中，限定在所述相应Rx下部块与所述第二上部 Rx块之间的所述第一和第二RF信号传输窗口与所述Rx纵向轴线相交，并且还包括限定在所述Tx下部块与所述第二上部Tx块之间的第三RF信号传输窗口，所述第一和第二RF信号传输窗口中的另一个和限定在所述Tx下部块与所述第二上部Tx块之间的所述第三RF 信号传输窗口位于所述Rx纵向轴线的相反侧上并与所述Rx纵向轴线平行。

在一个实施方案中，所述Tx和Rx波导滤波器中的每一个的所述下部块限定台阶，并且相应的输入/输出通孔终止于所述相应台阶中的相应开口中，所述相应RF Tx和Rx输入/输出围绕所述相应台阶中的所述相应开口。

本发明还涉及一种用于传输Tx和Rx RF信号的RF电介质波导双工器滤波器模块，其包括：多个第一单独的电介质材料块，其各自包括多个外表面并耦合在一起以便限定TxRF信号滤波器，所述Tx RF信号滤波器包括限定Tx RF信号输入/输出的基部Tx RF信号块、以及堆叠在所述基部Tx RF信号块上的一个或多个上部Tx RF信号块；多个第二单独的电介质材料块，其各自包括多个外表面并耦合在一起以便限定Rx RF信号滤波器，所述Rx RF信号滤波器包括限定 Rx RF信号输入/输出的基部Rx信号块、以及堆叠在所述基部Rx RF 信号块上的一个或多个上部Rx RF信号块；单独的天线电介质材料块，其包括多个外表面并且限定Tx和Rx信号输入/输出并且耦合到所述基部Tx和Rx信号块；导电材料层，其覆盖所述相应的多个第一和第二以及天线电介质材料块中的每一个的所述多个外表面；第一和第二直接耦合RF信号传输路径，其限定在所述天线块与所述相应基部Tx和Rx块之间；多个第三直接耦合RF信号传输路径，其限定在所述相应基部Tx和Rx块与所述相应上部Tx和Rx块之间；一个或多个交叉耦合RF信号传输路径，其限定在所述基部Tx和Rx RF 信号块中的每一个中；所述Tx RF信号仅沿所述天线Tx和Rx信号输入/输出的方向以及在所述基部与上部TxRF信号块之间传输；并且所述Rx信号仅沿所述Rx RF信号输入/输出的方向以及在所述基部与上部Rx RF信号块之间传输。

在一个实施方案中，所述第一、第二和第三直接耦合RF信号传输路径由限定在所述导电材料层中的相应直接耦合RF信号传输窗口限定。

在一个实施方案中，所述相应的直接耦合RF信号传输窗口由所述相应块的所述多个外表面中的没有所述导电材料层的选定表面上的相应区域限定。

在一个实施方案中，所述一个或多个交叉耦合RF信号传输路径由分别限定在所述基部Tx和Rx RF信号块中的每一个中的一个或多个电介质材料桥限定。

在一个实施方案中，所述交叉耦合RF信号传输路径全部限定在所述基部Tx和Rx信号块中，所述相应的Tx和Rx RF信号输入/输出位于所述滤波器模块的一端处，并且所述天线RF信号输入/输出位于所述滤波器模块的相对端处。

本发明的其他优点和特征根据本发明的优选实施方案的以下详述、附图和随附权利要求书将显而易见。

附图说明

可以通过对附图的以下描述最好地理解本发明的这些和其他特征，所述描述如下：

图1是根据本发明的RF电介质波导双工器滤波器模块的放大透视图；

图2是图1所示的RF电介质波导双工器滤波器模块的放大透视性部分剖视图；

图3是图1所示的RF电介质波导双工器滤波器模块的放大分解透视性部分剖视图；

图4是图1所示的RF电介质波导滤波器模块的放大分解透视图；并且

图5是示出图1所示的RF电介质波导双工器滤波器模块的性能的图表。

具体实施方式

图1、图2、图3和图4示出根据本发明的射频(RF)陶瓷电介质波导双工器滤波器模块10，其包括被附接在一起以形成RF波导滤波器模块10的三个单独滤波器，即：Rx(接收)RF信号传输陶瓷电介质波导滤波器40、Tx(发射)RF信号传输陶瓷电介质波导滤波器60、以及天线Rx和Tx RF信号传输陶瓷电介质波导滤波器或块920。

在所示的实施方案中，Rx RF信号波导滤波器40包括如图所示附接在一起的三个单独的电介质材料固体块，即：细长的大致矩形形状的基部或下部电介质材料固体块或层101；以及相应的大致矩形形状的第一上部电介质材料固体块或层200和第二上部电介质材料固体块或层250，其已经以间隔开且平行的关系堆叠在基部块101的顶部上，如以下更详细描述的。

在所示的实施方案中，Tx RF信号波导滤波器60同样包括如图所示附接在一起的三个单独的电介质材料固体块，即：细长的大致矩形形状的基部或下部电介质材料固体块或层103；以及相应的大致矩形形状的第一上部电介质材料固体块或层300和第二上部电介质材料固体块或层350，其已经以间隔开且平行的关系堆叠在基部块103 的顶部上，如以下更详细描述的。

在所示的实施方案中，Rx RF信号波导滤波器40和Tx RF信号波导滤波器60沿着其相应的纵向延伸外表面以并列且邻接的关系附接在一起，并且天线块920沿横向于Rx波导滤波器40和Tx波导滤波器60的方向延伸并且附接到相应的Rx波导滤波器40和Tx波导滤波器60两者的横向外端表面或面，以便允许RF Rx(接收)和Tx(发射)信号的发射和接收以及滤波，如以下更详细描述的。

另外，在所示的实施方案中，除了天线块920之外，限定模块 10的所有单独块具有相同的宽度；限定模块10的所有单独块具有相同的高度；上部块200和300的长度小于相应基部块101和103的长度的一半；上部块250和350的长度小于上部块200和300b的长度的一半；基部块103的长度小于基部块101的长度；并且上部块300 的长度小于上部块200的长度。

基部或下部电介质材料固体块或层101和103中的每一个由合适电介质材料(例如像陶瓷)固体块或层构成；包括：相对的纵向水平外部顶表面102和底表面104，其沿与相应块101和103的相应纵向轴线L₁和L₂相同的方向纵向延伸；相对的纵向侧垂直外表面106和108，其沿与相应纵向轴线L₁和L₃相同的方向纵向延伸；以及相对的横向侧垂直外端表面110和112，其沿大致垂直于相应纵向轴线L₁和L₃并与其相交的方向延伸。

块101和103中的每一个分别包括多个谐振部分(也被称为腔体或单元或谐振器)114、115、116和118以及120、121、122和123，其沿着与纵向轴线L₁相同的方向并且在所述方向上以间隔开的关系延伸，并且由多个(并且更具体地，在所示的实施方案中是三个)间隔开的垂直狭缝或狭槽124、125和126彼此间隔，所述垂直狭缝或狭槽124、125和126切入相应的电介质材料块101和103以及RF信号桥128、129和130以及132、133和134的相应表面108中，如以下更详细描述的。

多个第一狭槽124、125和126沿着块101的侧表面108的长度，以相对于彼此间隔开且平行的关系并且以大致垂直于纵向轴线L₁的关系延伸。狭槽124、125和126中的每一个切穿侧表面108和相对的水平表面102和104，并且部分地穿过块101的主体和电介质材料。

多个第二狭槽124、125和126沿着块103的侧表面108的长度，以相对于彼此间隔开且平行的关系；以大致垂直于纵向轴线L₃的关系延伸。块103中的狭槽124、125和126中的每一个切穿侧表面108 和相对的水平表面102和104，并且部分地穿过块103的主体和电介质材料。在如图所示的模块10的块的耦合关系中，相应块101和103 上的多个第一和第二狭槽124、125和126以共线和面对关系来设置。

因此，在图1、图2和图3的实施方案中，多个第一和第二狭槽 124、125和126在未达到相对的侧表面106处终止，以便限定块101 上的相应RF信号桥128、129和130以及块103上的RF信号桥132、 133和134，其各自由电介质材料桥或岛构成，所述电介质材料桥或岛在块101和103中的每一个的表面102和104之间沿垂直方向延伸，并且在相应狭槽124和126与相应表面106之间沿水平方向延伸。

块101上的电介质材料桥128将谐振器114的电介质材料与谐振器115的电介质材料桥接并互连，电介质材料桥129将谐振器115的电介质材料与谐振器116的电介质材料桥接并互连，并且电介质材料桥130将谐振器116的电介质材料与谐振器118的电介质材料互连。

以类似的方式，块103上的电介质材料桥132将谐振器120的电介质材料与谐振器121的电介质材料互连，电介质材料桥133将谐振器121的电介质材料与谐振器122的电介质材料桥接并互连，并且电介质材料桥134将谐振器122的电介质材料与谐振器123的电介质材料桥接并互连。

在所示的实施方案中，RF信号电介质材料桥或岛128、129、130、 132、133和134中的每一个的宽度取决于相应狭槽124、125和126 延伸到相应块101、103的主体中的距离。

尽管在任何附图中没有示出，但是可以理解，狭槽124、125和126的厚度或宽度以及狭槽124、125和126从侧表面108延伸到每个块101和103的主体和电介质材料中的深度或距离可以取决于具体应用而变化，以便允许RF信号桥128、129、130、131、132、133 和134的宽度和长度相应地变化，以便允许控制相应的Tx波导滤波器40和Rx波导滤波器60的电耦合和带宽，从而控制相应的Tx波导滤波器40和Rx波导滤波器60的性能特性。

块101和103另外包括并限定相应的端台阶或凹口136和138，其在所示的实施方案中各自包括：相应块101和103的纵向水平表面 102、相对的侧表面106和108、以及侧端表面110的大致L形凹陷的或带凹槽的或带肩部的或带凹口的区域或部分，电介质陶瓷材料已经从所述区域或部分移除或不存在。

换言之，相应的台阶136和138以或由相应块101和103中的每一个的台阶状或凹陷的端部分或区域限定，并且更具体地由相应块 101和103的限定相应谐振器114和122的部分的台阶状或凹陷的端部分或区域限定，所述部分的高度小于相应块101和103的其余部分的高度。

换言之，相应台阶136和138各自包括限定在相应块101和103 上的相应端部谐振器118和120的大致L形的凹陷或带凹口的部分，其包括：第一大致水平表面140，其被定位或引导成从相应块101和 103的水平表面102向内、与水平表面102间隔、并且与水平表面102平行；以及第二大致垂直表面或壁142，其被定位或引导成从相应块 101和103的侧端表面110向内、与侧端表面110间隔、并且与侧端表面110平行。

在所示的实施方案中，相应台阶136和138的表面140和壁142 位于侧端表面112之间并且与相应块101和103的狭槽126间隔，其中表面140终止于并切入侧端表面112中，并且表面140和壁142终止于相应块101和103的主体中的与狭槽126间隔并且未达到狭槽 126的点和位置处，其中壁142定位在狭槽126与块端面112之间并与其间隔和大致平行。

块101和103另外各自包括呈相应通孔146形式的电RF信号输入/输出电极，所述通孔146以大致垂直于其相应纵向轴线L₁和L₃的关系延伸穿过相应块101和103的主体，并且更具体地延伸穿过其相应台阶136和138，并且又更具体地延伸穿过限定在相应块101和 103中的相应端部谐振器118和120的主体，所述通孔146位于相应台阶136和138的表面140与相应块101和103的表面102之间并且处于与所述表面大致垂直的关系。

又更具体地，相应RF信号输入/输出通孔146与相应块101和 103的相应横向侧端表面112和壁142间隔并大致平行于其并位于其之间，并且限定分别终止于相应块101和103中的每一个的顶台阶表面140和底块表面102中的相应大致圆形开口。导电材料的相应输入/输出焊盘147围绕限定在相应台阶136和138中的相应开口。

因此，在所示的实施方案中，在相应块101和103的每一个中，台阶壁142定位在狭槽126与块端面112之间并与其间隔，并且通孔 146定位在台阶壁142与块端面112之间并与其间隔。

除非以下另外描述，否则块101和103的所有外表面102、104、106、108、110和112、狭槽124、125和126的内表面以及输入/输出通孔146的内表面都覆盖有合适的导电材料(例如像银)。

具体地，块101和103中的每一个，并且更具体地块101和103 中的每一个的顶表面102限定没有导电材料的多个区域或部分，并且又更具体地在所示的实施方案中为如以下更详细地描述的相应区域或部分102a、102b、102c和102d，其中块103限定附加的区域或部分102e，如也在以下更详细地描述的。

相应区域或部分102a是环形电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其分别限定相应的隔离的圆形RF信号输入/ 输出传输区域或焊盘或电极102f，以与相应纵向轴线L₁和L₂共线的关系定位，并且定位在相应块101和103的限定相应谐振器114和123的区域中，并且更具体地定位在相应块的在相应侧面110与相应狭槽124之间并与其间隔的区域中。

相应区域或部分102b是矩形电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定相应的RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，区域或窗口102b相交并且以垂直于相应纵向轴线L₁和 L₂的关系定位，并且进一步定位在相应块101和103的相应谐振器115和122的区域中，并且又进一步在相应块101和103上定位在相应狭槽124和125之间并与其间隔。

相应区域或部分102c也是矩形电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定相应的RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，块101上的区域或窗口102c相交并且以垂直于纵向轴线L₁的关系定位，并且块103上的区域或窗口102c以与块103的纵向轴线L₂平行且间隔的关系定位。此外，相应块101和103上的相应区域或窗口102c定位在相应块101和103的相应谐振器116和121 的区域中，并且又更具体地定位在相应块101和103的在相应狭槽 125与126之间的区域中。

相应区域或部分102d也是矩形电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定相应的RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，相应块101和103上的区域或窗口102d相交并且以垂直于相应纵向轴线L₁和L₂的关系定位，定位在相应块101和103的限定相应谐振器118和120的区域中，并且更具体地在相应块101和 103上定位在相应狭槽126与相应台阶136和138之间并与其间隔。

块103包括一个附加矩形形状的电介质材料区域或部分102e(图 2和图3)(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，块103上的区域或窗口102e以与RF信号传输窗口102c沿直径相对且平行的关系定位，并且又更具体地以一种关系定位，其中相应RF信号传输窗口102c和102e位于纵向轴线 L₂的相反侧上、并且与纵向轴线L₂平行并间隔。

此外，块101和103、以及更具体地其外侧表面110包括相应大致矩形形状的电介质材料区域110a和110b(即，在相应外表面110上没有导电材料的区域)，从而限定相应RF信号传输窗口，如以下更详细描述的。

Rx波导滤波器40的上部块200为大致矩形的，并且由合适的电介质材料(例如像陶瓷)固体块构成；包括相对的纵向水平外部顶表面 202和底表面204，其沿与块200的纵向轴线L₁相同的方向纵向延伸；相对的纵向侧垂直外表面206和208，其沿与纵向轴线L₁相同的方向纵向延伸；以及相对的横向侧垂直外端表面210和212，其沿大致垂直于纵向轴线L₁并与其相交的方向延伸。

Rx波导滤波器40的上部块200包括多个，即一对谐振部分(也被称为腔体或单元或谐振器)214和216，其沿着与纵向轴线L₁相同的方向并且在所述方向上以间隔开的关系延伸，并且由狭槽224来彼此间隔，所述狭槽224切入块200的侧表面208和相对的水平表面202和204，并且部分地穿过块200的主体和电介质材料，以便限定RF 信号传输电介质材料桥228。

除非以下另外描述，否则块200的所有外表面202、204、206、 208、210和212以及狭槽224的内表面都覆盖有合适的导电材料(例如像银)。

具体地，块200限定多个，即一对没有导电材料的区域或部分，并且更具体地在所示的实施方案中为相应区域或部分204a和204b。

区域或部分204a是环形电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定隔离的圆形RF信号输入/输出传输区域或焊盘或电极204f，所述传输区域或焊盘或电极204f以与纵向轴线L₁共线的关系定位，并且定位在块200的限定谐振器214的区域中，并且更具体地定位在块200的在侧表面210与槽224之间并与其间隔的区域中。

区域或部分204b是矩形形状的电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，区域或窗口204b相交并且以与纵向轴线L₁垂直的关系定位，并且进一步定位在块200的谐振器216的区域中，并且又进一步在块 200上定位在狭槽224与端面212之间并与其间隔。

块200安置并堆叠在块101的顶部上，其中块200的下表面204 抵靠块101的上表面102邻接；块200的外侧表面210与块101的外侧表面110垂直共面对准；块200中的狭槽224与块101中的狭槽 124垂直共面对准；相应块101和200上的相应RF信号传输焊盘102a 和204a抵靠彼此邻接；并且相应块101和200上的相应RF信号传输窗口102b和204b彼此对准，以便通过覆盖相应块101和200的相应外表面102和204的相应导电材料层，在限定在块101和200之间的导电材料层中限定内部RF信号传输窗口400b。

因此，在所示的实施方案中，相应RF信号传输焊盘102a和204a 以及内部RF信号传输窗口400b定位在相应块101和200中的相应狭槽124和224的相对侧上并与其间隔，并且限定相应的直接耦合 RF信号传输路径或传输线路，以用于在相应块101和200之间传输 Rx信号，如以下更详细描述的。

Rx波导滤波器40的上部块250为大致矩形的，并且由合适的电介质材料(例如像陶瓷)固体块构成；包括相对的纵向水平外部顶表面 252和底表面254，其沿与块250的纵向轴线L₁相同的方向纵向延伸；相对的纵向侧垂直外表面256和258，其沿与纵向轴线L₁相同的方向纵向延伸；以及相对的横向侧垂直外端表面260和262，其沿大致垂直于纵向轴线L₁并与其相交的方向延伸。

Rx波导滤波器40的上部块250包括一个谐振部分(也被称为腔体或单元或谐振器)255。

除非以下另外描述，否则块250的所有外表面252、254、256、 258、260和262都覆盖有合适的导电材料(例如像银)。

具体地，块250限定多个，即一对没有导电材料的区域或部分，并且更具体地在所示的实施方案中为相应区域或部分254c和254d。

区域或部分254c是矩形形状的电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，块250上的区域或窗口254c相交并且以垂直于纵向轴线L₁的关系定位。

区域或部分254d也是矩形形状的电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，区域或窗口254d相交，并且以垂直于相应纵向轴线L₁的关系定位，并且以与RF信号传输窗口254c沿直径相对、间隔且平行的关系定位。

块250安置并堆叠在块101的顶部上，其中块250的下表面304 抵靠块101的上表面102邻接；定位在块101上的狭槽125与台阶 136之间并与其间隔；块101上的相应RF信号传输窗口102c和102d 与块200上的相应RF信号传输窗口254c和254d对准，以便通过覆盖相应块101和250的相应外表面102和254的相应导电材料层，在限定在块101和250之间的导电材料层中限定相应内部RF信号传输窗口500c和500d。

因此，在所示的实施方案中，相应的内部RF信号传输窗口500c 和500d定位在块101中所限定的狭槽126的相对侧上并与其间隔，并且限定相应的直接耦合RF信号传输路径或传输线路，以用于在相应块101和250之间传输Tx信号，如以下更详细描述的。

Tx波导滤波器60的上部块300为大致矩形的，并且由合适的电介质材料(例如像陶瓷)构成；包括相对的纵向水平外部顶表面302和底表面304，其沿与块300的纵向轴线L₂相同的方向纵向延伸；相对的纵向侧垂直外表面306和308，其沿与纵向轴线L₂相同的方向纵向延伸；以及相对的横向侧垂直外端表面310和312，其沿大致垂直于纵向轴线L₂并与其相交的方向延伸。

Tx波导滤波器60的上部块300包括多个，即一对谐振部分(也被称为腔体或单元或谐振器)222和223，其沿着与纵向轴线L₂相同的方向并且在所述方向上以间隔开的关系延伸，并且由狭槽324来彼此间隔，所述狭槽324切入块300的侧表面308和相对的水平表面302和304，并且部分地穿过块300的主体和电介质材料，以便限定RF 信号传输电介质材料桥328。

除非以下另外描述，否则块300的所有外表面302、304、306、 308、310和312以及狭槽324的内表面都覆盖有合适的导电材料(例如像银)。

具体地，块300限定多个，即一对没有导电材料的区域或部分，并且更具体地在所示的实施方案中为相应区域或部分304a和304b。

区域或部分304a是环形电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定隔离的圆形RF信号输入/输出传输区域或焊盘或电极304f，所述传输区域或焊盘或电极304f以与纵向轴线L₂共线的关系定位，并且定位在块300的限定谐振器223的区域中，并且更具体地定位在块300的在侧表面310与槽324之间并与其间隔的区域中。

区域或部分304b是矩形形状的电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，区域或窗口304b相交并且以与纵向轴线L₂垂直的关系定位，并且进一步定位在块300的谐振器222的区域中，并且又进一步在块 300上定位在狭槽324与块端面312之间并与其间隔。

块300安置并堆叠在块103的顶部上，其中块300的下表面304 抵靠块103的上表面102邻接；块300的外侧表面310与块103的外侧表面110垂直共面对准；块300中的狭槽324与块103中的狭槽 124垂直共面对准；相应块101和300上的相应RF信号传输焊盘102a 和304a抵靠彼此邻接；并且相应块101和300上的相应RF信号传输窗口102b和304b彼此对准，以便通过覆盖相应块101和300的相应外表面102和304的相应导电材料层，在限定在块101和300之间的导电材料层中限定内部RF信号传输窗口600b。

因此，在所示的实施方案中，相应RF信号传输焊盘102a和304a 以及内部RF信号传输窗口600b定位在相应块101和300中的相应狭槽124和324的相对侧上并与其间隔，并且限定相应的直接耦合 RF信号传输路径或传输线路，以用于在相应块101和300之间传输 Tx信号，如以下更详细描述的。

Tx波导滤波器60的上部块350为大致矩形的，并且由合适的电介质材料(例如像陶瓷)固体块构成；包括相对的纵向水平外部顶表面 352和底表面354，其沿与块350的纵向轴线L₂相同的方向纵向延伸；相对的纵向侧垂直外表面356和358，其沿与纵向轴线L₂相同的方向纵向延伸；以及相对的横向侧垂直外端表面360和362，其沿大致垂直于纵向轴线L₂并与其相交的方向延伸。

Tx波导滤波器60的上部块350包括一个谐振部分(也被称为腔体或单元或谐振器)355。

除非以下另外描述，否则块250的所有外表面352、354、356、 358、360和362都覆盖有合适的导电材料(例如像银)。

具体地，块350限定多个，即三个没有导电材料的区域或部分，并且更具体地在所示的实施方案中为相应区域或部分354c、354d和 354e。

区域或部分354c是矩形形状的电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，块350上的区域或窗口354c以与纵向轴线L₂平行且间隔的关系定位。

区域或部分354d也是矩形形状的电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，区域或窗口354d相交并且以垂直于相应纵向轴线L₂的关系定位。

区域或部分354e也是矩形形状的电介质材料区域或部分(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定RF信号传输窗口。在所示的实施方案中，相应的区域或窗口354c和354e在纵向轴线L₂的相反侧上以沿直径相对的关系定位，并且与纵向轴线L₂间隔且平行。

块350安置并堆叠在块103的顶部上，其中块350的下表面304 抵靠块103的上表面102邻接；定位在块103上的狭槽125与台阶 138之间并与其间隔；块103上的相应RF信号传输窗口102c、102d 和102e与块350上的相应RF信号传输窗口354c、354d和354e对准，以便通过覆盖相应块101和350的相应外表面102和354的相应导电材料层，在限定在块101和350之间的导电材料层中限定相应内部 RF信号传输窗口700c、800d和900e。

因此，在所示的实施方案中，相应的内部RF信号传输窗口700c 和900e位于块126中限定的狭槽126的一侧上并与其间隔，而另一个RF信号传输窗口800d位于狭槽126的另一侧上并与其间隔，并且一起限定相应的直接耦合RF信号传输路径或传输线路，以用于在相应块101和350之间传输Rx信号，如以下更详细描述的。

因此，在所示的实施方案中，基部块101和下部块103以并列关系附接在一起，其中相应的外侧表面108抵靠彼此邻接并且在其间限定导电材料的内部或内接地层，所述接地层与波导滤波器模块10的纵向轴线L₃共线，并且由相应导电材料层限定，所述相应导电材料层覆盖相应块101和103的相应外表面108并且使块101上的相应谐振器与块103上的相应谐振器电隔离；相应块101和103中的相应狭槽124、125和126彼此面对并且彼此共线；相应上部块200和300 的相应外表面208和308抵靠彼此邻接并且通过相应导电材料层在其间限定导电材料的内部或内接地层，所述相应导电材料层覆盖相应上部块200和300的相应外表面208和308，并且将块200中的相应谐振器与块330中的相应谐振器电隔离；相应狭槽224和324彼此面对；相应上部块250和350的相应外表面258和358抵靠彼此邻接并且通过相应导电材料层在其间限定导电材料的内部或内接地层，所述相应导电材料层覆盖相应块250和350的相应外表面258和358，并且将块300中的谐振器与块350中的谐振器电隔离。

在所示的实施方案中，上部块200和250以偏置关系抵靠相应上部块300和350邻接。

Tx和Rx RF信号天线块920也由合适的电介质材料(例如像陶瓷) 固体块构成；包括相对的纵向水平外部顶表面922和底表面924，其沿与天线块920的相应纵向轴线L₄相同的方向纵向延伸；相对的纵向侧垂直外表面926和928，其沿与纵向轴线L₄相同的方向纵向延伸；以及相对的横向侧垂直外端表面950和952，其沿大致垂直于纵向轴线L₄并与其相交的方向延伸。

一对狭槽954和956沿着块920的纵向侧表面928的长度，以相对于彼此间隔开且平行的关系并且以大致垂直于纵向轴线L₄的关系延伸。狭槽954和956中的每一个切穿侧表面928和相对的水平表面 922和924，并且部分地穿过块920的主体和电介质材料。

天线块920另外限定台阶或凹口960，其在所示实施方案中包括下水平外表面924的凹陷或带凹槽或带凹口的区域或部分。在所示的实施方案中，台阶或凹口960通常位于块920的中央，并且以与纵向轴线L₄垂直和相交的关系沿块920的整个宽度延伸，并且终止于相应侧外表面926和928中限定的相应凹狭槽中。狭槽954和956位于台阶或凹口960中并且沿着与台阶或凹口960相同的方向延伸。

天线块920另外包括呈通孔962形式的电RF信号输入/输出电极，所述通孔962以大致垂直于其纵向轴线L₄的关系延伸穿过块920 的主体，并且更具体地延伸穿过台阶960，并且又更具体地限定块920 的台阶960和顶表面922中的相应开口。

天线块920包括Rx RF信号谐振部分(也被称为腔体或单元或谐振器)965和Tx RF信号谐振部分967，其分别形成相应的Rx滤波器40和Tx滤波器60的相应附加谐振器的一部分并限定其。在所示的实施方案中，Rx谐振器965和Tx谐振器967定位在台阶960和纵向轴线L₄的相反侧并与其间隔。

除非以下另外描述，否则块920的所有外表面922、924、926、 928、950和952、狭槽954和956的内表面以及RF信号输入/输出通孔962的内表面都覆盖有合适的导电材料(例如像银)。

具体地天线块920，并且更具体地其外部纵向外侧表面928包括一对沿直径相对的矩形形状的电介质材料区域或部分928a和 928b(即，没有导电材料的区域或部分)，其限定相应RF信号传输窗口。圆形形状的电介质材料区域或部分928C(即，块的没有导电材料的区域或部分)通过其中限定的通孔962围绕限定在天线块920的顶表面912中的开口。

天线块920以一种关系附接到Rx波导滤波器40和Tx波导滤波器60，其中天线块920的纵向外侧表面928抵靠相应Rx波导滤波器 40和Tx波导滤波器60的相应块101和103的相应外侧表面110邻接，并且又更具体地，其中在相应块101和103的相应外表面110上的相应RF信号传输窗口110a和110b与块920的外表面928上的相应RF信号传输窗口928a和928b对准，以便在块920与块101和103 之间的导电材料的内或内部层中限定相应的内或内部RF信号传输窗口1000a和1000b，所述内或内部层由相应块101、103和920的相应外表面110和928上的导电材料的外层限定。如以下更详细描述的，窗口1000a和1000b允许在块920与块101和103之间传输RF信号。

具体地，Tx RF信号适于在Tx RF信号波导滤波器60的一端处输入Tx RF波导滤波器60和通孔146中，然后如以下更详细描述的通过Tx RF信号波导滤波器60的Tx信号块103、350和300传输，然后经由和通过位于Tx块103与天线块920之间的内或内部Tx RF 信号传输窗口1000b来传输到天线块920中，并且然后通过天线通孔 962输出。

Rx RF信号适用于经由和通过天线通孔962输入天线块920中，并且通过天线块920传输，然后经由和通过位于天线块920与Rx块 101之间的内或内部RF信号传输窗口1000a输入Rx RF信号波导滤波器模块40中，然后通过Rx信号块101、200和250传输，并且然后经由和通过块101中的通孔146输出。

根据本发明，相应的Rx信号波导滤波器40和Tx信号波导滤波器60包括直接的RF信号传输路径或耦合(通常在图1和图2中用箭头d表示)、以及间接或交叉或感应的RF信号传输路径或耦合(通常在图1和图2中用箭头c表示)。此外，根据本发明，所有的间接/感应/交叉的耦合定位在相应的Rx波导滤波器40和Tx波导滤波器60 的相应基部或下部电介质材料块或层101和103中。

根据本发明，将所有的间接交叉耦合放置在Rx滤波器和Tx滤波器的下层或块101和103中允许分别将RF信号天线、Rx和Tx输入/输出全部定位在下Rx、Tx和天线块101、103和920上，这允许将滤波器10表面安装到印刷电路板(未示出)的表面，或使用从滤波器模块10的相应下层块101、103和920的外顶表面延伸的连接器(未示出)。

此外，根据本发明，将所有的间接交叉耦合放置在Rx滤波器和 Tx滤波器的下层或块101和103中允许天线Tx和Rx信号输入/输出通孔962以及相应的Rx和Tx信号输入/输出通孔146定位在双工模块10的相对端处，并且又更具体地再次被定位和位于滤波器模块10 的相同的下部或基部平面或块101、103和920中，以便允许将滤波器10表面安装到印刷电路板或衬底等，或使用从滤波器模块10的相应下层块101、103和920的外顶表面延伸的连接器(未示出)。

又进一步根据本发明，将块200和250堆叠在Rx滤波器40的基部块101的顶部上、并且将块300和350堆叠在Tx滤波器的基部块 103的顶部上60允许减小滤波器模块10的总长度和占地面积，并且进一步允许在相应基部块101和103中的改善滤波器模块10的总体性能的附加交叉耦合。

因此，并且如图1和图2所示，Tx信号始终被传输并且经由直接和交叉耦合RF信号传输路径，沿朝向天线块920并与双工器滤波器纵向轴线L₃平行的方向流动通过Tx波导滤波器40的块103、350和300，除了下部块103与上部块300和350之间的直接耦合RF 信号传输路径之外，所述直接耦合RF信号传输路径以大致正交于或垂直于纵向轴线L₃的关系设置。

更具体地，并且参考图1和2，下部块103上的RF信号桥132 和134沿天线块920的方向限定交叉耦合RF信号传输路径C；下部块103上的RF信号桥133沿天线块920的方向限定直接耦合RF信号传输路径d；上部块300上的RF信号桥328沿天线块920的方向限定直接耦合RF信号传输路径d；并且相应的内部RF信号传输焊盘和窗口102、304a、600b、700c、800d和900e沿垂直于双工纵向轴线L₃的方向全部限定相应块103、300和350之间的直接耦合RF 信号传输路径。

更具体地说，用于Tx RF信号的直接传输路径包括如图1和2 所示的依次通过以下谐振器的传输：120、355、121、122、222、223、 123和967，并且用于Tx RF信号的间接或交叉耦合传输路径包括从谐振器120到谐振器121中的传输、以及从谐振器122到谐振器123 中的传输。

以如图1和图2所示的类似方式，Rx信号始终被传输并且经由直接和交叉耦合RF信号传输路径，沿朝向Rx块101的Rx输入/输出通孔146并与双工器滤波器纵向轴线L₃平行的方向流动通过Rx 波导滤波器60的块101、200和250，除了下部块101与上部块200 和250之间的直接耦合RF信号传输路径之外，所述直接耦合RF信号传输路径以正交于或垂直于纵向轴线L₃的关系设置。

又更具体地，并且参考图1和2，下部块101上的RF信号桥128 和130沿Rx输入/输出通孔146的方向限定交叉耦合RF信号传输路径C；下部块101上的RF信号桥125沿Rx输入/输出通孔146的方向限定直接耦合RF信号传输路径d；上部块200上的RF信号桥228 沿Rx输入/输出通孔146的方向限定直接耦合RF信号传输路径d；并且相应的RF信号传输焊盘和窗口102a、204a、400b、500c和500d 沿垂直于双工纵向轴线L₃的方向全部限定在相应块101、200和250 之间的直接耦合RF信号传输路径。

更具体地说，用于Rx RF信号的直接传输路径包括如图1和2 所示的依次通过以下谐振器的传输：965、114、214、216、115、116、 255和118，而用于Rx RF信号的间接或交叉耦合传输路径包括从谐振器114到谐振器115中的传输、以及从谐振器116到谐振器118中的传输。

虽然通过参考所示的RF电介质波导双工器滤波器模块实施方案来教授本发明，但是应理解，本领域的普通技术人员将认识到可在形式和细节上做出改变而不背离本发明的精神和范围。所描述的实施方案应被认为在所有方面仅为说明性的而不是限制性的。

例如，应当理解，可以取决于特定的期望应用根据需要，通过调整或改变例如以下项目来控制相应Tx、Rx和天线电介质材料块的谐振器之间的谐振RF频率和耦合：限定在滤波器模块的相应Tx、Rx 和天线电介质材料块中的各种块、狭槽、通孔、台阶、RF信号传输焊盘、以及RF信号传输窗口的数量、长度、宽度、高度、深度、尺寸、位置、配置、定向和结构。

Claims (13)

1.一种用于传输RF信号的RF电介质波导滤波器模块，其至少包括：

相应的单独的第一和第二电介质材料块，其沿着其相应的外表面附接在一起；

第一和/或第二电介质材料块各自限定一个或多个谐振器；

导电材料层，其覆盖所述相应的第一和第二电介质材料块中的每一个的外表面；

在所述第一和第二电介质材料块的导电材料层中的一个或多个RF信号传输窗口，其限定所述第一和第二电介质材料块之间的RF信号传输耦合路径；

相应的单独的第三和第四电介质材料块，其沿着其相应的外表面附接在一起；

第三和/或第四电介质材料块各自限定一个或多个谐振器；

导电材料层，其覆盖所述相应的第三和第四电介质材料块中的每一个的外表面；以及

在所述第三和第四电介质材料块的导电材料层中的一个或多个RF信号传输窗口，其限定所述第三和第四电介质材料块之间的RF信号传输耦合路径。

2.根据权利要求1所述的RF电介质波导滤波器模块，其中，所述第一和/或第二电介质材料块包括至少第一孔，所述第一孔将所述第一和/或第二电介质材料块分隔成第一和第二谐振器并限定所述第一和/或第二电介质材料块中的第一和第二谐振器。

3.根据权利要求1所述的RF电介质波导滤波器模块，其中，所述一个或多个RF信号传输窗口包括所述第一和第二电介质材料块的外表面的没有导电材料的区域。

4.根据权利要求1所述的RF电介质波导滤波器模块，还包括在所述第一电介质材料块上的RF信号输入/输出。

5.根据权利要求4所述的RF电介质波导滤波器模块，还包括在所述第一电介质材料块中的台阶。

6.根据权利要求5所述的RF电介质波导滤波器模块，其中，所述RF信号输入/输出位于所述第一电介质材料块中的台阶中。

7.根据权利要求1所述的RF电介质波导滤波器模块，其中，所述第三和/或第四电介质材料块包括至少第一孔，所述第一孔将所述第三和/或第四电介质材料块分隔成第一和第二谐振器并限定所述第三和/或第四电介质材料块中的第一和第二谐振器。

8.根据权利要求7所述的RF电介质波导滤波器模块，其中，所述一个或多个RF信号传输窗口包括所述第三和第四电介质材料块的外表面的没有导电材料的区域。

9.根据权利要求8所述的RF电介质波导滤波器模块，还包括在所述第三电介质材料块中的RF信号输入/输出。

10.根据权利要求9所述的RF电介质波导滤波器模块，还包括在所述第三电介质材料块中的台阶，所述RF信号输入/输出位于所述台阶中。

11.根据权利要求10所述的RF电介质波导滤波器模块，其中，所述第一、第二、第三和第四电介质材料块以以下关系附接在一起：所述第二和第四电介质材料块分别堆叠在所述第一和第三电介质材料块上，并且所述第一和第三电介质材料块以并列关系附接。

12.根据权利要求11所述的RF电介质波导滤波器模块，其中，所述第一和第二电介质材料块限定相应的Tx信号传输块，并且所述第三和第四电介质材料块限定相应的Rx信号传输块，并且还包括单独的天线RF信号传输电介质材料块，其附接至所述第一和第三电介质材料块并包括覆盖有导电材料层的外表面，以及在所述导电材料层中的一个或多个RF信号传输窗口，其限定所述天线RF信号传输电介质材料块与所述第一和第三电介质材料块之间的RF信号传输路径。

13.一种用于传输RF信号的RF电介质波导滤波器模块，其至少包括：

相应的单独的第一和第二电介质材料块，其各自包括覆盖有导电材料层的相应的外表面并限定相应的Tx和Rx信号传输块；

所述第一和/或第二电介质材料块各自限定一个或多个谐振器；

所述第一和第二电介质材料块各自包括RF信号输入/输出；

RF信号天线电介质材料块，其附接至所述第一和第二电介质材料块并包括覆盖有导电材料层的外表面；以及

在所述第一和第二电介质材料块和所述RF信号天线电介质材料块的导电材料层中的多个RF信号传输窗口，其分别限定所述RF信号天线电介质材料块与所述第一和第二电介质材料块之间的RF信号传输耦合路径。

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