CN111384578A

CN111384578A - 介质谐振器、介质滤波器、通信设备及制备介质块的方法

Info

Publication number: CN111384578A
Application number: CN201910218957.6A
Authority: CN
Inventors: 吴亚晖; 钟志波; 袁亮亮; 陆正武; 陈薛爱
Original assignee: Shenzhen Tatfook Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Tatfook Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-07-07

Abstract

本申请提供了一种介质谐振器、介质滤波器、通信设备及制备介质块的方法。通过介质块在第一端面相邻的区域和第二端面相邻的区域分别设置第一镂空槽和第二镂空槽，且在垂直于长度方向将介质块等分成两个部分及后，第一端面所在的部分的几何中心位于第一镂空槽内，第二端面所在的部分的几何中心位于第二镂空槽内，其中，所述介质谐振器的材料至少包括氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌。实施本申请能够提高介质谐振器的二次谐振频率与基模谐振频率的比值，进而使得当介质谐振器应用于介质滤波器后，提高介质滤波器的带外谐波特性，且结构简单，易于成型，适合大批量生产。

Description

介质谐振器、介质滤波器、通信设备及制备介质块的方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种介质谐振器、介质滤波器、通信设备及制备介质块的方法。

背景技术

随着通信技术的突飞猛进，5G通信技术的应用越来越广泛，滤波器作为5G通信系统中的重要部件，高度集成化、小型化、轻量化、低成本的滤波器是5G通信技术必然需求。

现有技术中，一般采用高介电常数的陶瓷材料制备形成长方体结构的谐振器，以形成满足上述需求的滤波器，但是这种结构的谐振器的二次谐振频率与基模谐振频率较近，两者比值较低，导致滤波器的远端带外特性较低。

发明内容

本申请主要是提供一种介质谐振器、介质滤波器、通信设备及制备介质块的方法，旨在解决介质谐振器的二次谐振频率与基模谐振频率较近、比值较低而导致介质滤波器的远端带外特性较低的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种介质谐振器，所述介质谐振器包括：介质块，所述介质块包括沿长度方向间隔设置的第一端面和第二端面、沿宽度方向间隔设置的第一侧面和第二侧面以及沿厚度方向间隔设置的第三侧面和第四侧面，所述介质块沿长度方向的尺寸大于沿宽度方向和厚度方向的尺寸；其中，所述介质块在所述第一端面的相邻区域和所述第二端面的相邻区域内设置有第一镂空槽和第二镂空槽，在垂直于所述长度方向将所述介质块等分成两个部分后，所述第一端面所在的部分的几何中心位于所述第一镂空槽内，所述第二端面所在的部分的几何中心位于所述第二镂空槽内；其中，所述介质谐振器的材料至少包括氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种介质滤波器，所述介质滤波器包括至少两个级联设置的如上述的介质谐振器。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种通信设备，其中，所述通信设备包括上述的介质滤波器。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种制备介质块的方法，该方法用于制备前述结构中的介质块。该方法包括：提供对应氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌的原材料；添加有机溶剂和磨球并进行一次球磨；将所述一次球磨得到的料浆烘干，并通过煅烧得到陶瓷体；粉碎所述陶瓷体，添加有机溶剂和磨球并进行二次球磨；将所述二次球磨得到的料浆烘干；将得到的粉体与粘结剂混合成浆料进行造粒；在与所述介质块的形状匹配的模具中干压成型；以及去除粘结剂并再次烧结，以得到所述介质块。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过介质块在第一端面相邻的区域和第二端面相邻的区域分别设置第一镂空槽和第二镂空槽，且在垂直于长度方向将介质块等分成两个部分及后，第一端面所在的部分的几何中心位于第一镂空槽内，第二端面所在的部分的几何中心位于第二镂空槽内，以提高介质谐振器的二次谐振频率与基模谐振频率的比值，进而使得当介质谐振器应用于介质滤波器后，提高介质滤波器的带外谐波特性，且结构简单，易于成型，适合大批量生产。此外，介质谐振器的材料至少包括氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌，具有低介电常数、低损耗和近零的温度系数，能够改善介质谐振器的介电性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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，其中：

图1是本申请提供的介质谐振器第一实施例的分解结构示意图。

图2是图1中介质块另一实施例的结构示意图。

图3是图1中介质谐振器的装配结构示意图。

图4是本申请提供的介质谐振器第二实施例的分解结构示意图。

图5是图4中介质块另一实施例的结构示意图。

图6是图4中介质谐振器的装配结构示意图。

图7是本申请提供的介质块的制备方法的流程示意图。

图8是本申请提供的介质谐振器的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请提供的介质谐振器10第一实施例的分解结构示意图，本实施例中的介质谐振器10包括介质块11。

其中，介质块11包括沿长度方向，也即如图1中所示的X向间隔设置的第一端面111及第二端面112、沿宽度方向，也即如图1中所示的Y向上间隔设置的第一侧面113及第二侧面114、沿厚度方向，也即如图1中所述的Z向上间隔设置的第三侧面115及第四侧面116。

可选的，在本实施例中，介质块11呈长方体设置，上述的第一端面111、第二端面112、第一侧面113、第二侧面114、第三侧面115及第四侧面116分别该长方体在如上述方向上设置的六个面，当然，在其他实施例中，介质块11也可以呈其他规则或不规则的形状设置，在此不做限制。

进一步的，介质块11沿长度方向上的尺寸大于宽度方向及厚度方向上的尺寸。

可选的，介质块11沿宽度方向上的尺寸大于沿厚度方向上的尺寸。

可选的，介质块11相对于沿长度方向且垂直于宽度方向设置的中轴面呈对称设置，可以理解的，该中轴面是为了便于说明而设置的虚拟面。

可选的，第二端面112呈平整式设置。

可选的，介质块11的材质为陶瓷材料，由于陶瓷材料的介电常数较高，因此，通过高介电常数的陶瓷材料对微波波长的压缩效应，可以大幅度压缩介质谐振器的有效尺寸，使介质滤波器的整体外形尺寸小型化，同时因陶瓷材料易于模具成型，可以实现较低成本的批量化生产，故小型化、集成化应用具备优势的陶瓷滤波器与5G微基站(Small Cells)、MIMO系统的技术需求高度匹配，当然，在其他实施例中，介质块11的材质也可以为其他介电常数与陶瓷相近的材料。

进一步的，介质块11在第一端面111相邻的区域内设有镂空槽101，在本实施例中，也即介质块11在第一侧面113、第二侧面114、第三侧面115及第四侧面116中的至少一个所在的区域设有镂空槽101，且在如图1中虚线所示的，在垂直于长度方向将介质块11等分成两个部分11a及11b后，第一端面111所在的部分11a的几何中心A位于镂空槽101内，以提高介质谐振器10的二次谐振频率与基模谐振频率的比值，进而使得当介质谐振器10应用于介质滤波器后，提高介质滤波器的带外谐波特性，多个介质谐振器10之间的耦合也不会产生靠近通带附近的谐振，进一步提高了应用其的介质滤波器的远端带外特性，且结构简单，易于成型，适合大批量生产。

可选的，上述的镂空槽101设置成介质谐振器10的二次谐振频率与基模谐振频率的比值不小于1.5，比如介质谐振器10的二次谐振频率与基模谐振频率的比值为1.5、1.6、1.7等。

可选的，镂空槽101连通第三侧面115和第四侧面116，在本实施例中，镂空槽101还连通第一端面111。

可选的，镂空槽101的内表面外露于空气。

参阅图2，图2是图1中介质块11另一实施例的结构示意图，在该另一实施例中，镂空槽101连通第一侧面113及第三侧面114，在该另一设置方式中，镂空槽101还连通第一端面111。

进一步参阅图1，镂空槽101相对于沿长度方向且垂直于宽度方向设置的中轴面呈对称设置。

可选的，镂空槽101呈长方体设置，可以理解的，在其他实施例中，镂空槽101也可以呈其他形状。

进一步的，本实施例中的，介质谐振器10还包括与平整式设置的第二端面112相邻设置的输入/输出端子12，也即输入/输出端子12可设置于第一侧面113、第二侧面114、第三侧面115及第四侧面116中的任一个。

可选的，该输出/输入端子12采用探针形式，在其他实施例中，也可以采用印刷电路板、微带线等形式。

共同参阅图1及图3，图3是图1中介质谐振器10的装配结构示意图，本实施例中的介质谐振器10还包括电磁屏蔽层13，该电磁屏蔽层13覆盖介质块11的外表面，以实现屏蔽功能。

可选的，该电磁屏蔽层13至少包括覆盖于镂空槽101上的屏蔽盖板131，在本实施例中，通过两个屏蔽盖板131在介质块11的第三侧面115及第四侧面116上覆盖镂空槽101，而介质块11上没有设置屏蔽盖板131的其他外表面可通过涂覆包括但不限于铜、银、锡或铝等金属以形成金属涂层，该金属涂层与屏蔽盖板131共同形成本实施例中的电磁屏蔽层13。

其中，屏蔽盖板131上设置有延伸至镂空槽101内的调谐螺杆14，以通过该调谐螺杆14调节介质谐振器10的谐振频率，相比于现有技术中，通过打磨电磁屏蔽层13及介质块11的来调节谐振频率的方式，容易控制，提高了稳定性、一致性及调节精度，降低了对结构尺寸的敏感性，且避免了现有技术中通过打磨的方式导致介质谐振器10出现断裂的情况，提高成品率。

参阅图4，图4是本申请提供的介质谐振器20第二实施例的分解结构示意图，本实施例中的介质谐振器20包括介质块21。

其中，介质块21包括沿长度方向，也即如图4中所示的X向间隔设置的第一端面211及第二端面212、沿宽度方向，也即如图4中所示的Y向上间隔设置的第一侧面213及第二侧面214、沿厚度方向，也即如图4中所述的Z向上间隔设置的第三侧面215及第四侧面216。

可选的，在本实施例中，介质块21呈长方体设置，上述的第一端面211、第二端面212、第一侧面213、第二侧面214、第三侧面215及第四侧面216分别该长方体在如上述方向上设置的六个面，当然，在其他实施例中，介质块21也可以呈其他规则或不规则的形状设置，在此不做限制。

进一步的，介质块21沿长度方向上的尺寸大于宽度方向及厚度方向上的尺寸。

可选的，介质块21沿宽度方向上的尺寸大于沿厚度方向上的尺寸。

可选的，介质块21相对于沿长度方向且垂直于宽度方向设置的中轴面呈对称设置，可以理解的，该中轴面是为了便于说明而设置的虚拟面。

可选的，介质块21的材质为陶瓷材料，由于陶瓷材料的介电常数较高，因此，通过高介电常数的陶瓷材料对微波波长的压缩效应，可以大幅度压缩介质谐振器的有效尺寸，使介质滤波器的整体外形尺寸小型化，同时因陶瓷材料易于模具成型，可以实现较低成本的批量化生产，故小型化、集成化应用具备优势的陶瓷滤波器与5G微基站(Small Cells)、MIMO系统的技术需求高度匹配，当然，在其他实施例中，介质块21的材质也可以为其他介电常数与陶瓷相近的材料。

进一步的，介质块21在第一端面211的相邻区域及第二端面212的相邻区域内分别设有第一镂空槽201及第二镂空槽202，且在如图4中虚线所示的，在垂直于长度方向将介质块21等分成两个部分21a及21b后，第一端面211所在的部分21a的几何中心B1位于第一镂空槽201内，第二端面212所在的部分21b的几何中心B2位于第二镂空槽202内，以提高介质谐振器20的二次谐振频率与基模谐振频率的比值，进而使得当介质谐振器20应用于介质滤波器后，提高介质滤波器的带外谐波特性，多个介质谐振器20之间的耦合也不会产生靠近通带附近的谐振，进一步提高了应用其的介质滤波器的远端带外特性，且结构简单，易于成型，适合大批量生产。

可选的，上述的第一镂空槽201及第二镂空槽202设置成介质谐振器20的二次谐振频率与基模谐振频率的比值不小于1.7，比如介质谐振器20的二次谐振频率与基模谐振频率的比值为1.7、1.8及1.9等。

可选的，第一镂空槽201及第二镂空槽202分别连通第三侧面215及第四侧面216，在本实施例中，第一镂空槽201进一步连通第一端面211，第二镂空槽202进一步连通第二端面212。

参阅图5，图5是图4中介质块21另一实施例的结构示意图，在该另一实施例中，第一镂空槽201及第二镂空槽202分别连通第一侧面213及第二侧面214，在该另一设置方式中，第一镂空槽201及第二镂空槽202还分别连通第一端面211及第二端面212。

可选的，第一镂空槽201及第二镂空槽202的内部表面外露于空气。

进一步参阅图4，第一镂空槽201及第二镂空槽202相对于沿长度方向且垂直于宽度方向设置的中轴面呈对称设置。

可选的，第一镂空槽201及第二镂空槽202呈长方体设置，可以理解的，在其他实施例中，第一镂空槽201与第二镂空槽202也可以呈其他形状。

共同参阅图4及图6，图6是图4中介质谐振器20的装配结构示意图，本实施例中的介质谐振器20还包括电磁屏蔽层22，该电磁屏蔽层22覆盖介质块21的外表面，以实现屏蔽功能。

可选的，第一端面211及第二端面212的至少部分区域不覆盖有电磁屏蔽层22，进而用于与其他的介质谐振器进行藕接，也即本实施例中的介质谐振器20可通过第一端面211及第二端面212与其他的介质谐振器进行藕接。

可选的，电磁屏蔽层22包括至少覆盖第一镂空槽201及第二镂空槽202的屏蔽盖板221，在本实施例中，通过两个屏蔽盖板221在介质块21的第三侧面215及第四侧面216上覆盖第一镂空槽201及第二镂空槽202，而介质块21上没有设置屏蔽盖板221的其他外表面可通过涂覆包括但不限于铜、银、锡或铝等金属以形成金属涂层，该金属涂层与屏蔽盖板221共同形成本实施例中的电磁屏蔽层22。

其中，屏蔽盖板221上设有分别延伸至第一镂空槽201及第二镂空槽202的第一调谐螺杆23及第二调谐螺杆24，以通过第一调谐螺杆23及第二调谐螺杆24调节介质谐振器20的谐振频率，相比于现有技术中，通过打磨电磁屏蔽层22及介质块21的来调节谐振频率的方式，容易控制，提高了稳定性、一致性及调节精度，降低了对结构尺寸的敏感性，且避免了现有技术中通过打磨的方式导致介质谐振器20出现断裂的情况，提高成品率。

本申请还提供了一种介质滤波器，该介质滤波器包括上述任一实施例中的介质谐振器，具体可参阅上述实施例中的描述，在此不再赘述。

本申请还提供了一种通信设备，该通信设备包括上述的介质滤波器。

区别于现有技术的情况，本申请通过介质块在第一端面相邻的区域设置镂空槽，且在垂直于长度方向将介质块等分成两个部分及后，第一端面所在的部分的几何中心位于镂空槽内，以提高介质谐振器的二次谐振频率与基模谐振频率的比值，进而使得当介质谐振器应用于介质滤波器后，提高介质滤波器的带外谐波特性，且结构简单，易于成型，适合大批量生产。

上述实施例所揭示的介质谐振器的材料可以为陶瓷，该陶瓷包括氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌。即该陶瓷主要由上述组分组成，可以理解，该陶瓷还可以含有少量或微量的其他物质。

在一些实施例中，氧化镁在其中所占的摩尔百分比为20％～30％。

在一些实施例中，氧化钙在其中所占的摩尔百分比为2％～10％。

在一些实施例中，二氧化钛在其中所占的摩尔百分比为50％～75％。

在一些实施例中，氧化锌在其中所占的摩尔百分比为0.1％～5％。

其中，摩尔百分比指的是物质的量的百分比。例如将1mol的物质A与4mol的物质B混合后，物质A的摩尔百分比等于1/(1+4)＝20％，而物质B的摩尔百分比等于4/(1+4)＝80％。

该陶瓷的化学组成可以表示为aMgO-bCaO-cTiO₂-dZnO，其中a、b、c和d的比例为0.2～0.3:0.02～0.1:0.5～0.7:0.001～0.05。例如，若将a、b、c和d的值分别取为0.2、0.1、0.65和0.05，则该微波介质陶瓷的化学组成可表示为0.2MgO-0.1CaO-0.65TiO₂-0.05ZnO。当然，a、b、c和d的取值还可以取该范围内的其他值。通过改变该陶瓷的各化学组分之间的比例，可以对该陶瓷的微波介电性能进一步进行调整。

在一些实施例中，该陶瓷还可包括改性添加剂，即能够改善陶瓷性能的添加剂。应当理解，该改性添加剂不一定为液态，也可以为固态等形式。具体地，该改性添加剂可以为Si、Cu或Ni的氧化物中的一个或多个的组合，也就是说，该改性添加剂可只包括Si、Cu或Ni的氧化物中的一种，也可以包括其中的两种或三种。可选地，该改性添加剂的占比可以为0～2wt％。也就是说，该改性添加剂占整个材料的重量百分比不超过2％。

根据测试结果，该陶瓷的介电常数为18～22，Q*f值大于80000GHz。例如，采用网络分析仪(Agilent 5071C)在4.7GHz的测试频率下测试该陶瓷的微波介电性能，得到该陶瓷的微波介电性能为：介电常数εr＝20.6，介电损耗Q*f＝83000GHz，温度系数τf＝-2ppm/℃。

本申请提供的陶瓷主要由氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌组成，其具有低介电常数、低损耗和近零的温度系数。因此，通过实施本申请提供的陶瓷能够改善介质谐振器的微波介电性能。

本申请进一步提供前述实施例中的介质块的制备方法。如图7所示，该方法包括：

S301：提供对应氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌的原材料。

在一些实施例中，对应氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌的原材料可以是对应金属元素的氧化物或碳酸盐。其中，金属元素的氧化物直接与待制备的介质块的材料的组分对应，而一些金属元素的碳酸盐可在受热等情况下转变为该金属元素的氧化物，因此同样可以作为原料。在另一些实施例中，该原材料还可以是对应金属元素的醇化物，在这种情况下可使用适当的化学处理方法将该金属的醇化物转化为所需要的氧化物。其具体方法为本领域内的习知技术，在此不再赘述。

本实施例中，对应氧化镁的原材料的摩尔百分比为20～30％，对应氧化钙的原材料的摩尔百分比为2％～10％，对应二氧化钛的原材料的摩尔百分比为50％～75％，对应氧化锌的原材料的摩尔百分比为0.1％～5％。应当理解，上述摩尔百分比是指除去原材料中的杂质后的摩尔百分比。

本实施例中，可按照待制备的介质块的材料的各组分的占比准备原材料。在已知各组分的摩尔百分比的情况下，可根据各组分的分子量、原材料的纯度等参数计算得到所需要的原材料的质量。例如可选用97wt％的MgO，99.8wt％的CaCO₃和TiO₂，以及99.5wt％的ZnO，根据各组分所需的摩尔数和分子量计算各组分所需的质量，再根据各组分所需的质量和上述原材料的纯度计算得到所需的原材料的质量。这样就可以根据计算得到的结果准备相应重量的原材料。

在一些实施例中，还可向原材料中添加改性添加剂。该改性添加剂可以为Si、Cu或Ni的氧化物中的一个或多个。改性添加剂占所有原材料的总重通常应不超过2％。

S302：添加有机溶剂和磨球并进行一次球磨。

在步骤S302中，可选用去离子水、酒精、丙酮等作为有机溶剂，选用锆球、玛瑙球等作为磨球，选用陶瓷、聚氨酯或尼龙等材质的磨罐，并采用行星磨、搅拌磨、滚磨、振动磨等方式进行一次球磨。其中，为了提高球磨的效果还可添加适当的分散剂或者调节料浆的PH值。

在一些实施例中，可以使用酒精作为有机溶剂，并使用ZrO₂材料制成的磨球。在步骤S302中，将准确称量的各原料倒入球磨罐内，加入酒精和ZrO₂磨球，使原材料、磨球和酒精的重量比为1:2:1.5，并球磨24小时。

S303：将一次球磨得到的料浆烘干，并通过煅烧得到陶瓷体。

将球磨后的材料混合均匀后出料并烘干，例如，可在100～120℃条件下将材料烘干。

球磨结束并烘干后得到的混合物需要在一定温度下煅烧以合成陶瓷体，其煅烧温度及保温时间取决于所对应的配方。例如，在本实施例中，可将球磨后烘干的料浆在900～1100℃下煅烧12小时以合成陶瓷体。

S304：粉碎陶瓷体，添加有机溶剂和磨球并进行二次球磨。

将合成好的上述陶瓷体用粉碎。本申请对粉碎的方法不作限制，例如，可以使用研体将其研碎。在一些实施例中，还可将粉碎后的陶瓷体过筛(例如，过40目筛)。

将粉碎后的陶瓷体再次倒入球磨罐中进行二次球磨，二次球磨的过程可与一次球磨的过程类似。例如，可保持料、酒精和磨球的比例不变，并对粉碎后的陶瓷体二次球磨24小时。应当理解，二次球磨的过程也可与一次球磨不同，例如，二次球磨的时间可小于(或大于)一次球磨的时间，在此不作限定。

S305：将二次球磨得到的料浆烘干。

类似得，可将球磨后的材料混合均匀后出料并烘干。在一些实施例中，还可将烘干后的料浆过筛(例如，过40目筛)。

S306：将得到的粉体与粘结剂混合成浆料进行造粒。

在一些实施例中，粘结剂可选用10wt％的聚乙烯醇溶液(即该粘结剂中聚乙烯醇的质量百分比为10％)。

在一些实施例中，还可将造粒好的粉料过筛(例如，过40目筛)。

S307：在与介质块的形状匹配的模具中干压成型。

具体地，将造粒后的粉料放入与待制备的介质块的形状匹配的模具中，并在适当的压力下干压成型，例如，可在100～150MPa的压力下将粉料干压成型。

在其他实施例中，模具的形状还可根据需要选取，例如，如需要进行测试，则可选用测试专用的模具，将粉料干压成型为

的圆片，以方便测试。应当理解，该模具的形状和尺寸可根据需要任意选取，在此不做限定。

S308：去除粘结剂并再次烧结，以得到介质块。

可选用适当的温度进行保温处理，从而将步骤S306中引入的粘结剂去除，而后再次烧结从而最终得到所需的介质块。具体地，本实施例中，可将成型后的材料在600℃下保温2小时，然后在1150～1400℃下烧结2～24小时。这样，就可以去除步骤S306中添加到材料中的粘结剂，并得到所需要的介质块。

本申请进一步提供一种介质谐振器的制备方法，用于制备前述实施例中的介质谐振器。如图8所示，该方法包括：

S401：提供一介质块。

该介质块为通过上述制备介质块的方法所制备的介质块，即通过上述步骤S301～S308所制备的介质块。其中，该介质块的形状与介质谐振器的预设形状相同。

S402：在介质块的表面覆盖上金属层，以得到介质谐振器。

其中，在介质块的表面上覆盖金属层，将电磁场限制在介质块内，防止电磁信号泄露。该金属层的材料可以是银、铜、铝、钛、锡或金等金属材料，并且可以采用电镀、喷浆或焊接等方式在介质块的表面上覆盖金属层。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种介质谐振器，其特征在于，所述介质谐振器包括：

介质块，所述介质块包括沿长度方向间隔设置的第一端面和第二端面、沿宽度方向间隔设置的第一侧面和第二侧面以及沿厚度方向间隔设置的第三侧面和第四侧面，所述介质块沿长度方向的尺寸大于沿宽度方向和厚度方向的尺寸；

其中，所述介质块在所述第一端面的相邻区域和所述第二端面的相邻区域内设置有第一镂空槽和第二镂空槽，在垂直于所述长度方向将所述介质块等分成两个部分后，所述第一端面所在的部分的几何中心位于所述第一镂空槽内，所述第二端面所在的部分的几何中心位于所述第二镂空槽内；

其中，所述介质谐振器的材料至少包括氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌。

2.根据权利要求1所述的介质谐振器，其特征在于，所述氧化镁所占摩尔百分比为20％～30％，所述氧化钙所占摩尔百分比为2％～10％，所述二氧化钛所占摩尔百分比为50％～75％，所述氧化锌所占摩尔百分比为0.1％～5％。

3.根据权利要求1所述的介质谐振器，其特征在于，所述第一镂空槽和所述第二镂空槽分别连通所述第一侧面和第二侧面，或者连通所述第三侧面和第四侧面；

所述介质块沿宽度方向的尺寸大于沿厚度方向的尺寸，所述第一镂空槽和所述第二镂空槽分别连通所述第三侧面和第四侧面。

4.根据权利要求3所述的介质谐振器，其特征在于，所述第一镂空槽进一步连通所述第一端面，所述第二镂空槽进一步连通所述第二端面；

所述介质块、所述第一镂空槽和所述第二镂空槽相对于沿所述长度方向且垂直于所述宽度方向设置的中轴面呈对称式设置；

所述第一镂空槽及所述第二镂空槽呈长方体设置。

5.根据权利要求1所述的介质谐振器，其特征在于，所述介质谐振器进一步包括覆盖于所述介质块的外表面的电磁屏蔽层，且所述第一镂空槽及所述第二镂空槽的内部表面外露于空气。

6.根据权利要求1所述的介质谐振器，其特征在于，所述第一镂空槽及所述第二镂空槽设置成使得所述介质谐振器的二次谐振频率与基模谐振频率的比值不小于1.7。

7.根据权利要求1-6任一项所述的介质谐振器，其特征在于，所述介质谐振器的材料的化学组成为aMgO-bCaO-cTiO₂-dZnO，其中a、b、c和d的比例为0.2～0.3:0.02～0.1:0.5～0.7:0.001～0.05。

8.一种制备介质块的方法，其特征在于，所述方法用于制备如权利要求1所述的介质块，所述方法包括：

提供对应氧化镁、氧化钙、二氧化钛和氧化锌的原材料；

添加有机溶剂和磨球并进行一次球磨；

将所述一次球磨得到的料浆烘干，并通过煅烧得到陶瓷体；

粉碎所述陶瓷体，添加有机溶剂和磨球并进行二次球磨；

将所述二次球磨得到的料浆烘干；

将得到的粉体与粘结剂混合成浆料进行造粒；

在与所述介质块的形状匹配的模具中干压成型；以及

去除粘结剂并再次烧结，以得到所述介质块。

9.一种介质滤波器，其特征在于，所述介质滤波器包括至少两个级联设置的如权利要求1-7任意一项所述的介质谐振器。

10.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括如权利要求9所述的介质滤波器。