CN111370816A - 一种陶瓷介质滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷介质滤波器，涉及一种滤波器；包括陶瓷介质块和喷涂在陶瓷介质块表面的金属层,所述陶瓷介质块为一体压制成型结构，所述陶瓷介质块的一面设有多个谐振孔，所述陶瓷介质块的另一面设有一个输入孔和一个输出孔，所述输入孔和所述输出孔的背面分别对应于一个所述谐振孔，多个谐振孔中相邻的谐振孔之间设有耦合孔或者隔离通槽，所述耦合孔为盲孔结构且其深度大于所述陶瓷介质块的一半。本发明应用一体成型的陶瓷介质块，具有尺寸小、重量轻、Q值高、插入损耗小的特点；在陶瓷介质块设置谐振结构及耦合结构，使陶瓷介质滤波器具有电容耦合性能，通过可以产生零点的特殊耦合孔结构，从而提高带外抑制特性和选频特性。
Description
【技术领域】
本发明涉及滤波器，具有涉及一种陶瓷介质滤波器。
【背景技术】
作为下一代通信技术，5G影响深远，意义重大。5G时代，受限于Massive MIMO(大规模天线技术)对大规模天线集成化的要求，滤波器需要更加小型化、集成化和轻量化。滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，从而极大地衰减其它频率成分。在限定尺寸的情况下，由于自身材料损耗的原因，传统的金属腔体滤波器和介质谐振腔体滤波器无法取得很高的Q值，导致各项性能指标都受到了限制。而陶瓷介质滤波器由于电磁波谐振发生在介质材料内部，没有金属腔体，因此体积会更小。同时陶瓷介质滤波器具有Q值高、选频特性好、工作频率稳定性好、插入损耗小等优点。
针对现有技术中金属腔体滤波器和介质谐振腔体滤波器的尺寸大，重量重，Q值低，工作频率稳定性差，插入损耗大，较难配合5G大规模阵列天线使用的技术问题；申请人基于陶瓷介质滤波器的上述优点，提出了一种陶瓷介质滤波器。
【申请内容】
本发明的目的在于提供一种陶瓷介质滤波器，使得滤波器具有更好的带外抑制特性及较高Q值。
本发明的一种陶瓷介质滤波器，包括陶瓷介质块和喷涂在陶瓷介质块表面的金属层,所述陶瓷介质块为一体压制成型结构，所述陶瓷介质块的一面设有多个谐振孔，所述陶瓷介质块的另一面设有一个输入孔和一个输出孔，所述输入孔和所述输出孔的背面分别对应于一个所述谐振孔，多个谐振孔中相邻的谐振孔之间设有耦合孔或者隔离通槽，所述耦合孔为盲孔结构且其深度大于所述陶瓷介质块的一半。
作为本发明的进一步改进，所述输入孔和所述输出孔的周缘的表面没有喷涂所述金属层，以使所述输入孔和所述输出孔与所述金属层电隔离。
作为本发明的进一步改进，所述隔离通槽贯穿所述陶瓷介质块，用以调谐相邻谐振孔之间的耦合度。
作为本发明的进一步改进，所述谐振孔的数量为八个，所述谐振孔呈2×4的阵列排布，所述谐振孔之间形成环形回路。
作为本发明的进一步改进，所述耦合孔的数量为两个，其中一个耦合孔位于第一列的两个谐振孔之间，另一个耦合孔位于第四列的两个谐振孔之间。
作为本发明的进一步改进，与所述输入孔对应的谐振孔位于第二行第二列，与所述输出孔对应的谐振孔位于第二行第三列。
作为本发明的进一步改进，所述隔离通槽位于相邻谐振孔之间的垂直平分线上，所述隔离通槽包括第一隔离通槽、第二隔离通槽和第三隔离通槽，所述第一隔离通槽隔离第一列和第二列的谐振孔，所述第三隔离通槽隔离第三列和第四列的谐振孔，所述第二隔离通槽为十字结构，所述第二隔离通槽分别在行方向和列方向隔离第二列和第三列的四个谐振孔。
作为本发明的进一步改进，所述隔离通槽与所述谐振孔平行，所述隔离通槽的截面为条状或者带状结构。
作为本发明的进一步改进，所述第二隔离通槽的列方向完全隔离所述输入孔和输出孔，其余隔离通槽部分隔离其两侧的谐振孔。
作为本发明的进一步改进，所述陶瓷介质滤波器的工作频段为2515-2675MHz
本发明的有益效果是：本发明应用一体成型的陶瓷介质块，具有尺寸小、重量轻、Q值高、插入损耗小的特点；在陶瓷介质块设置谐振结构及耦合结构，使陶瓷介质滤波器具有电容耦合性能，通过可以产生零点的特殊耦合孔结构，从而提高带外抑制特性和选频特性。
【附图说明】
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的后视图。
图3是本发明的连接输入、输出机构后的立体图。
图4是图1中的A-A剖视图。
图5是图1中的B-B剖视图。
图6是本发明的滤波器性能的S参数图。
图7滤波器远端抑制的S参数图。
其中，1.陶瓷介质块；2.谐振孔；31.第一耦合孔；
32.第二耦合孔；4.隔离通槽；41.第一隔离通槽；
42.第二隔离通槽；43.第三隔离通槽；
5.输入孔；51.输入机构；6.输出孔；61.输出机构；隔离圈7。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
实施方式1，如图1至图2所述示：
本实施方式涉及一种陶瓷介质滤波器，包括陶瓷介质块1和喷涂在陶瓷介质块表面的金属层，区别于4G时代的每个谐振腔需要通过焊接连在一起的同轴型介质滤波器，本实施使用的陶瓷介质块1为一体压制成型结构，所述陶瓷介质块的一面设有多个谐振孔2，所述陶瓷介质块的另一面设有一个输入孔5和一个输出孔6，所述输入孔5和所述输出孔6的背面分别对应于一个所述谐振孔2，多个谐振孔2中相邻的谐振孔之间设有耦合孔或者隔离通槽4，所述耦合孔为盲孔结构且其深度大于所述陶瓷介质块的一半；一体压制成型的陶瓷介质块1便于实际生产，一致性好，Q值高、插入损耗小。
如图1与图3所示，本实施的陶瓷介质块1正面阵列分布有谐振孔2及两个耦合孔(第一耦合孔31和第二耦合孔32)。所述谐振结构包括8个谐振孔2，所述谐振孔呈2×4的阵列排布，所述谐振孔之间形成环形回路，所述谐振孔2分两排阵列排布在陶瓷介质块同一平面上，每排个4个等距排列。所述谐振孔2为圆形的凹槽，每相邻两个所述谐振孔圆心之间连线的垂直平分线所在的直线上均设有耦合孔或者隔离通槽4。
所述耦合孔包括第一耦合孔31和第二耦合孔32，所述耦合孔为圆形结构，左端一列谐振孔2之间的耦合结构为第一耦合孔31，右端一列谐振孔2之间的耦合结构为第二耦合孔32；本实施例通过第一耦合孔31与第二耦合孔32这两个特殊耦合孔结构，使带外分别产生一对零点，从而提高带外抑制特性。
所述隔离通槽位于相邻谐振孔之间的垂直平分线上，所述隔离通槽包括第一隔离通槽、第二隔离通槽和第三隔离通槽，由第一隔离通槽41分割第一列与第二列的谐振孔2(从主视图左边开始)；由第二隔离通槽42分割第二列与第三列的谐振孔2，并且所述第二隔离通槽42为十字形结构，可以把第二列与第三列的谐振孔2和两行之间的谐振孔2同时分割；由第三隔离通槽43分割第三列与第四列的谐振孔2，其中所述第一隔离通槽41、第二隔离通槽42的竖槽和第三隔离通槽43相互平行，所述第二隔离通槽42的竖直方向完全隔离所述输入孔5和输出孔6，使信号从对应所述输入孔的谐振孔沿顺时针方向(图1视角)传输至对应所述输出孔的谐振孔，从而形成环状的回路，以实现滤波的功能，避免直接从输入孔5传送到输出孔6，其余隔离通槽4部分隔离谐振孔2，根据实际的需要可以通过调节隔离通槽4的开槽长度用以调谐两所述谐振孔2之间的耦合度。
如图4所示，陶瓷介质滤波器的背面包括陶瓷介质块1，陶瓷介质块1设有输入孔5和输出孔6；所述陶瓷介质块1通过输入孔5与输入结构51连接，所述陶瓷介质块通过输出孔6与输出结构61连接，所述输入孔5和所述输出孔6的周缘的表面没有喷涂所述金属层形成隔离圈7，以使所述输入孔5和所述输出孔6与所述金属层电隔离。
如图5所示，本实施所述耦合孔(第一耦合孔31和第二耦合孔32)的深度大于陶瓷介质块厚度的一半，当盲孔深度小于介质块厚度的一半时，该耦合结构表现为感性耦合；当盲孔深度大于介质块厚度的一半时，表现为容性耦合，本实施例的耦合孔具有容性耦合结构，并且本实施例的耦合孔的深度大于谐振孔2的深度，每个耦合孔的容性耦合结构可以产生一对零点，有助于改善近端带外抑制。
如图6所示，本实施例的工作频段为2515-2675MHz，在工作频段外具有A、B、C、D四个零点，在这两组零点的作用下，陶瓷介质滤波器具有良好的带外抑制特性。
如图7所示，本实施例具有良好的远端抑制性能。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：包括陶瓷介质块和喷涂在陶瓷介质块表面的金属层,所述陶瓷介质块为一体压制成型结构，所述陶瓷介质块的一面设有多个谐振孔，所述陶瓷介质块的另一面设有一个输入孔和一个输出孔，所述输入孔和所述输出孔的背面分别对应于一个所述谐振孔，多个谐振孔中相邻的谐振孔之间设有耦合孔或者隔离通槽，所述耦合孔为盲孔结构且其深度大于所述陶瓷介质块的一半。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：所述输入孔和所述输出孔的周缘的表面没有喷涂所述金属层，以使所述输入孔和所述输出孔与所述金属层电隔离。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：所述隔离通槽贯穿所述陶瓷介质块，用以调谐相邻谐振孔之间的耦合度。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：所述谐振孔的数量为八个，所述谐振孔呈2×4的阵列排布，所述谐振孔之间形成环形回路。
5.根据权利要求4所述的一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：所述耦合孔的数量为两个，其中一个耦合孔位于第一列的两个谐振孔之间，另一个耦合孔位于第四列的两个谐振孔之间。
6.根据权利要求4所述的一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：与所述输入孔对应的谐振孔位于第二行第二列，与所述输出孔对应的谐振孔位于第二行第三列。
7.根据权利要求4所述的陶瓷介质滤波器，其特征在于：所述隔离通槽位于相邻谐振孔之间的垂直平分线上，所述隔离通槽包括第一隔离通槽、第二隔离通槽和第三隔离通槽，所述第一隔离通槽隔离第一列和第二列的谐振孔，所述第三隔离通槽隔离第三列和第四列的谐振孔，所述第二隔离通槽为十字结构，所述第二隔离通槽分别在行方向和列方向隔离第二列和第三列的四个谐振孔。
8.根据权利要求7所述的一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：所述隔离通槽与所述谐振孔平行，所述隔离通槽的截面为条状或者带状结构。
9.根据权利要求8所述的一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：所述第二隔离通槽的列方向完全隔离所述输入孔和输出孔，其余隔离通槽部分隔离其两侧的谐振孔。
10.根据权利要求9所述的一种陶瓷介质滤波器，其特征在于：所述陶瓷介质滤波器的工作频段为2515-2675MHz。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201911342573.1A CN111370816A (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 一种陶瓷介质滤波器 |
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| CN201911342573.1A Pending CN111370816A (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 一种陶瓷介质滤波器 |
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| CN (1) | CN111370816A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112635937A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-09 | 江苏亨鑫科技有限公司 | 一种滤波器输入输出结构及介质双工器 |
| CN113871824A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 北京邮电大学 | 基于多模矩形谐振的小型化多频低插损介质滤波器模块 |
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2019
- 2019-12-23 CN CN201911342573.1A patent/CN111370816A/zh active Pending
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