CN111384568A - 一种介质谐振器、介质滤波器及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种应用于5G通信系统的介质谐振器、介质滤波器及通信设备，该介质谐振器包括：介质本体，设置有至少一个盲孔，所述盲孔沿所述介质本体的表面向所述介质本体的内部延伸，所述盲孔的侧壁设置有第一螺纹；金属层，覆盖在所述介质本体的表面上；至少一个调节螺杆，通过所述第一螺纹固定在所述盲孔内，用于调节所述介质谐振器的谐振频率。本申请能够降低介质谐振器的厚度，减小介质谐振器的体积。

Description

一种介质谐振器、介质滤波器及通信设备

技术领域

本申请涉及通信设备技术领域，涉及一种应用于5G通信系统的介质谐振器、介质滤波器及通信设备。

背景技术

目前无线通信技术快速发展，无线通信系统需要高性能介质滤波器，介质滤波器的主要性能是选频和滤波。在5G通信系统中，由于收发信道数量由原来4G通信系统的8个增加到64甚至128个，因此5G通信系统的介质滤波器具有小型化、高性能等特点。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现，现有介质滤波器包括介质本体和调节螺杆，其中调节螺杆设置在介质本体的表面上，进而导致介质滤波器的体积增大。

发明内容

为了解决现有技术的介质滤波器存在的上述问题，本申请提供一种应用于5G通信系统的介质谐振器、介质滤波器及通信设备。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种介质谐振器，其包括：

介质本体，设置有至少一个盲孔，所述盲孔沿所述介质本体的表面向所述介质本体的内部延伸，所述盲孔的侧壁设置有第一螺纹；

金属层，覆盖在所述介质本体的表面上；

至少一个调节螺杆，通过所述第一螺纹固定在所述盲孔内，用于调节所述介质谐振器的谐振频率。

为解决上述技术问题，本发还提供一种介质滤波器，其包括至少两个上述的介质谐振器，相邻的两个所述介质谐振器之间设置有耦合结构，所述耦合结构的表面设置有所述金属层。

为解决上述技术问题，本发还提供一种通信设备，其包括天线及上述的介质滤波器，所述天线与所述介质滤波器耦接。

与现有技术相比，本申请的介质谐振器包括介质本体、金属层和至少一个调节螺杆，介质本体设置至少一个盲孔，盲孔的侧壁设置有第一螺纹，金属层覆盖在介质本体的表面上，调节螺杆通过第一螺纹固定在盲孔内，用于调节介质谐振器的谐振频率；相对于现有技术的调节螺杆设置在介质本体的表面上，本申请通过在盲孔设置有第一螺纹，以使调节螺杆通过第一螺纹固定在盲孔内，进而降低介质谐振器的厚度，减小介质谐振器的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请第一实施例的介质谐振器的结构示意图；

图2是图1中调节螺杆的结构示意图；

图3是本申请第二实施例的介质谐振器的结构示意图；

图4是图3中调节螺杆的结构示意图；

图5是本申请第三实施例的介质谐振器的结构示意图；

图6是本申请第四实施例的介质谐振器的结构示意图；

图7是图6中第一盲孔和第二盲孔的结构示意图；

图8是本申请第一实施例的介质滤波器的结构示意图；

图9是本申请第一实施例的通信设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参见图1所示，图1是本申请第一实施例的介质谐振器的结构示意图。本申请的介质谐振器10应用于5G通信系统，该介质谐振器10包括介质本体11、金属层12以及至少一个调节螺杆13。

其中，介质本体11设置有至少一个盲孔111，盲孔111沿介质本体11的表面向介质本体11的内部延伸。介质本体11的材料可以为具有高介电常数和低损耗等性能的材料，例如陶瓷、玻璃或者钛酸盐等。

具体地，介质本体11可以设置一个盲孔111，以使得介质本体11的结构产生改变，在介质本体11内的电磁场产生改变，进而可以改变介质谐振器10的频率。因此本实施例可以通过盲孔111的截面面积改变介质谐振器10的频率；或者通过改变盲孔111的深度或者直径来改变介质谐振器10的频率。该盲孔111的形状可以为圆形，并且从介质本体11的表面向介质本体11的内部进行垂直延伸；在其他实施例中，盲孔111可以通过其他延伸方式从介质本体11的表面向介质本体11的内部延伸，例如弓字形延伸。

金属层12覆盖在介质本体11的表面上，金属层12的切线电场为零，因此金属层12用于将电磁场限制在介质本体11内，以形成驻波振荡。金属层12的材料可以为银、铜、铝、钛或金等金属材料；例如：金属层12的材料可以为银，将银浆通过电喷在介质本体11的表面上，以在介质本体11的表面上形成金属层12；或者，金属层12的材料可以为金属薄膜，如银薄膜，通过电焊将银薄膜焊接在介质本体11的表面上，以在介质本体11的表面上形成金属层12。

盲孔111的侧壁可以设置有第一螺纹112，调节螺杆13通过第一螺纹112固定在盲孔111内，以使得调节螺杆13设置在盲孔111内，与现有技术的调节螺杆相对比，本实施例能够降低介质谐振器10的厚度，减小介质谐振器10的体积。

其中，调节螺杆13用于调节介质谐振器10的谐振频率。在盲孔111的截面面积固定时，可以通过调节调节螺杆13位于盲孔111内的长度，以改变介质本体11内的电磁场，进而调节介质谐振器10的谐振频率。调节螺杆13位于盲孔111内的长度越长，介质谐振器10的谐振频率越低；调节螺杆13位于盲孔111内的长度越短，介质谐振器10的谐振频率越高。

如图2所示，调节螺杆13的表面的材料可以为金属材料，具体可以为银、铜、铝、钛或金等金属材料，以防止介质谐振器10内的电磁场通过调节螺杆12泄露，提高介质谐振器10的性能。由于本实施例的盲孔111的侧壁可以全部设置第一螺纹112，因此本实施例的金属层12无需覆盖盲孔111。

其中，调节螺杆13的表面设置有第二螺纹131，第二螺纹131与第一螺纹112对应设置。调节螺杆13的其他区域的材料可以为非金属材料，例如塑料等非金属材料。与现有的调节螺杆全部由金属材料制成相对比，本申请的调节螺杆13的表面的材料为金属材料，其他区域为非金属材料，可以降低调节螺杆13的成本。

本申请进一步提供第二实施例的介质谐振器，其在第一实施例所揭示的介质谐振器10的基础上进行描述。如图3所示，盲孔111的侧壁至少包括第一区域113和第二区域114，即盲孔111的侧壁划分为第一区域113和第二区域114，第一区域113设置在第二区域114上。

第一螺纹112可以设置在第一区域113，通过调节调节螺杆13位于第二区域114的长度，以调节介质谐振器10的谐振频率。其中，第二区域114的直径等于调节螺杆13的直径，以减小调节螺杆13和位于第二区域114的侧壁的间隙，进而防止介质谐振器10内的电磁场泄露，提高介质谐振器10的性能。在其他实施例中，第二区域114的直径可以大于调节螺杆13的直径，第二区域114的直径和调节螺杆13的直径的差值小于或等于预设的差值。

第一区域113的高度与第二区域114的高度的比值范围为0.3-1.5，例如：第一区域113的高度与第二区域114的高度的比值为0.5，即第二区域114的高度为第一区域113的高度的两倍；或者，第一区域113的高度与第二区域114的高度的比值为1，即第二区域114的高度为等于第一区域113的高度；或者，第一区域113的高度与第二区域114的高度的比值为0.3或者1.5。

其中，第一区域113的高度小于第二区域114的高度，可以提高调节螺杆13在第二区域114内的长度的变化范围，进而提高调节螺杆13的调节范围。

如图4所示，调节螺杆13可以设置有第三区域132和第四区域133，其中第三区域132与第一区域113对应设置，第四区域133与第二区域114对应设置。调节螺杆13的第三区域132设置有第二螺纹131，调节螺杆13的第四区域133的形状与盲孔111的形状相同，并且第二区域114的直径可以等于第四区域133的直径，以减小调节螺杆13和位于第二区域114的侧壁的间隙，防止介质谐振器10内的电磁场泄露。在其他实施例中，第二区域114的直径可以大于第四区域133的直径。

本申请进一提供第三实施例的介质谐振器，其在第二实施例所揭示介质谐振器的基础上进行描述。如图5所示，盲孔111的侧壁进一步设置有第五区域115，第五区域115设置在第一区域113上。

在调节调节螺杆13时，调节螺杆13的一端位于第二区域114，调节螺杆13的另一端可以位于第五区域115，进而防止调节螺杆13的另一端从介质本体11的表面露出，减小介质谐振器10的体积。

为了避免介质谐振器10内的电磁场泄露，金属层12进一步覆盖在第五区域115上。

本申请进一提供第四实施例的介质谐振器，其在第一实施例所揭示介质谐振器的基础上进行描述。如图6所示，至少一个盲孔111包括第一盲孔116和第二盲孔117，其中第一盲孔116的尺寸与第二盲孔117的尺寸不相等。第一盲孔116和第二盲孔117可以为上述实施例所揭示的盲孔111，在此不再赘述。

至少一个调节螺杆13包括第一调节螺杆134和第二调节螺杆135，其中第一调节螺杆134通过第一盲孔116的螺纹固定在第一盲孔116内，第二调节螺杆135通过第二盲孔117的螺纹固定在第二盲孔117内。第一调节螺杆134和第二调节螺杆135可以为上述实施例所揭示的调节螺杆13，在此不再赘述。

其中，第一盲孔116和第二盲孔117可以设置在介质本体11的同一表面上。通过设置第一盲孔116的截面面积和第二盲孔117的截面面积，以调整介质谐振器10的谐振频率，其中第一盲孔116的截面面积和第二盲孔117的截面面积的比值范围为1.5-2.5，该比值具体可以是1.5、2及2.5等。

在其他实施例中，如图7所示，第一盲孔116设置在介质本体11的第一表面，第二盲孔117设置在介质本体11的第二表面，其中介质本体11的第一表面与介质本体11的第二表面相对设置。

本申请进一提供第一实施例的介质滤波器，如图8所示，介质滤波器80包括至少两个介质谐振器81，其中至少两个介质谐振器81的介质本体一体成型，以提高介质滤波器80的制造效率。该介质谐振器81可以为上述实施例所揭示的介质谐振器，在此不再赘述。

相邻的两个介质谐振器81之间设置有耦合结构82，耦合结构82用于连接相邻的两个介质谐振器81；耦合结构82的表面设置有金属层83，该金属层83为上述实施例所揭示的金属层12。

其中，相邻的两个介质谐振器81之间设置有第三盲孔821，例如第三盲孔821设置在耦合结构82上；第三盲孔821可以用于调试耦合结构82的耦合参数，例如耦合参数可为耦合带宽。第三盲孔821的接口可以与上述实施例所揭示的盲孔111的结构相同，在此不再赘述。

介质滤波器80进一步包括第三调节螺杆84，第三调节螺杆84通过第三盲孔821的螺纹固定在第三盲孔821内，第三调节螺杆84可以用于调节耦合结构82的耦合带宽。该第三调节螺杆84的结构可以与上述实施例所揭示的调节螺杆13的结构相同，在此不再赘述。

本申请的介质滤波器80的调节螺杆均设置盲孔内，能够降低介质滤波器80厚度，减小介质滤波器80的体积。

本申请进一步提供第一实施例的通信设备，如图9所示，该通信设备100包括天线101和介质滤波器102，天线101与介质滤波器102耦接，该介质滤波器102为上述实施例所揭示的介质滤波器，在此不再赘述。该通信设备100可以为用于5G通信的基站或者终端，该终端具体可以为手机、平板电脑、具有5G通信功能的可穿戴设备等。

需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。

以上对本申请实施例所提供的保护电路和控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种介质谐振器，其特征在于，所述介质谐振器包括：

介质本体，设置有至少一个盲孔，所述盲孔沿所述介质本体的表面向所述介质本体的内部延伸，所述盲孔的侧壁设置有第一螺纹；

金属层，覆盖在所述介质本体的表面上；

至少一个调节螺杆，通过所述第一螺纹固定在所述盲孔内，用于调节所述介质谐振器的谐振频率。

2.根据权利要求1所述的介质谐振器，其特征在于，所述侧壁至少包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置在所述第二区域上，所述第一螺纹设置在所述第一区域。

3.根据权利要求2所述的介质谐振器，其特征在于，所述第二区域的直径等于所述调节螺杆的直径；所述调节螺杆的表面部分设置有第二螺纹。

4.根据权利要求2所述的介质谐振器，其特征在于，所述第一区域的高度与所述第二区域的高度的比值范围为0.3-1.5。

5.根据权利要求1所述的介质谐振器，其特征在于，所述调节螺杆的表面的材料为金属材料；所述至少一个盲孔包括第一盲孔和第二盲孔，所述第一盲孔的尺寸与所述第二盲孔的尺寸不相等。

6.根据权利要求5所述的介质谐振器，其特征在于，所述至少一个调节螺杆包括第一调节螺杆和第二调节螺杆，所述第一调节螺杆通过所述第一盲孔的螺纹固定在所述第一盲孔内，所述第二调节螺杆通过所述第二盲孔的螺纹固定在所述第二盲孔内。

7.根据权利要求5所述的介质谐振器，其特征在于，所述第一盲孔的截面面积与所述第二盲孔的截面面积的比值范围为：1.5-2.5。

8.一种介质滤波器，其特征在于，所述介质滤波器包括至少两个如权利要求1-7所述的介质谐振器，相邻的两个所述介质谐振器之间设置有耦合结构，所述耦合结构的表面设置有所述金属层。

9.根据权利要求8所述的介质滤波器，其特征在于，相邻的两个所述介质谐振器之间设置有第三盲孔，所述介质滤波器包括第三调节螺杆，所述第三调节螺杆通过所述第三盲孔的螺纹固定在所述第三盲孔内，用于调节所述耦合结构的耦合带宽；所述至少两个介质滤波器的介质本体一体成型。

10.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括天线及如权利要求8所述的介质滤波器，所述天线与所述介质滤波器耦接。

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