CN111403866B - 一种介质波导滤波器及新型容性耦合结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种介质波导滤波器及新型容性耦合结构，介质波导滤波器包括两个介质谐振腔与盲孔容性耦合结构，两个所述介质谐振腔通过所述盲孔容性耦合结构耦合连接，所述盲孔容性耦合结构包括短边耦合端与长边耦合端，所述短边耦合端与所述长边耦合端连接且呈“T”字型结构，所述短边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第一盲孔，所述长边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第二盲孔。本发明通过调节容性耦合结构，能够有效调节容性耦合强度，改善产品左右零点的平衡性，同时可以改善低端杂散的幅度。
Description
技术领域
本发明涉及滤波器技术领域，尤其涉及一种介质波导滤波器及其耦合结构。
背景技术
介质波导滤波器可以大幅减小产品尺寸，同时具有高Q值，温漂小等优点，是一种比较好的小型化发展方向。
目前介质波导滤波器的容性耦合形式主要是金属化盲孔耦合结构，参考图1，通过在两腔之间加金属化盲槽100，通过改变盲孔深度及大小来调节耦合，主要应用于同腔之间的容性耦合，此种耦合形式对于零点的平衡性调节有限，同时对于低端杂散位置的调整也不太灵活。
发明内容
本发明提供了一种介质波导滤波器及新型容性耦合结构，能够克服以上现有技术的缺陷，通过调节容性耦合结构，能够有效调节容性耦合强度，改善产品左右零点的平衡性，同时可以改善低端杂散的幅度。
由此本发明提供的包括两个介质谐振腔与盲孔容性耦合结构，两个所述介质谐振腔通过所述盲孔容性耦合结构耦合连接，所述盲孔容性耦合结构包括短边耦合端与长边耦合端，所述短边耦合端与所述长边耦合端连接且呈“T”字型结构，所述短边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第一盲孔，所述长边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第二盲孔。
优选地，所述第一盲孔和所述第二盲孔深度不一致。
优选地，所述短边耦合端与所述长边耦合端连接形成台阶结构。
优选地，所述第一盲孔和第二盲孔通过所述第一盲孔和第二盲孔的深度或横截面积来限定所述盲孔容性耦合结构的容性耦合强度。
优选地，两个所述介质谐振腔内均设有朝向相对的上表面和下表面，所述下表面设有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第一加载孔。
优选地，所述第一加载孔通过所述第一加载孔的直径和深度限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度。
优选地，两个所述介质谐振腔内的上表面设有用于限定所述介质谐振腔频率的第二加载孔。
本发明还提供了一种新型容性耦合结构，应用于上述介质波导滤波器，其特征在于，包括短边耦合端和长边耦合端，所述短边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第一盲孔，所述长边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第二盲孔，所述第一盲孔和所述第二盲孔深度不一致。
优选地，所述第一盲孔和第二盲孔通过所述第一盲孔和第二盲孔的深度或横截面积来限定所述盲孔容性耦合结构的容性耦合强度。
优选地，所述短边耦合端与所述长边耦合端的横截面为方形、圆形或椭圆形。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种介质波导滤波器及新型容性耦合结构，介质波导滤波器包括两个介质谐振腔与盲孔容性耦合结构，两个所述介质谐振腔通过所述盲孔容性耦合结构耦合连接，所述盲孔容性耦合结构包括短边耦合端与长边耦合端，所述短边耦合端与长边耦合端连接且呈“T”字型结构，所述短边耦合端与长边耦合端均沿竖直轴线方向分别开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第一盲孔和第二盲孔，所述第一盲孔和所述第二盲孔深度不一致。通过其设计实现其结构简单，能够多维度改变介质谐振腔的容性耦合强度，改善产品左右零点的平衡性，同时可以改善低端杂散的幅度，能够适应多个场景。另外，本发明提供的一种新型容性耦合结构，能够灵活调节容性耦合强度，其结构简单，且工艺制造简单，成本较低，便于市场推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明现有技术中金属化盲孔耦合结构介质滤波器的结构示意图；
图2为本发明一种介质波导滤波器及新型容性耦合结构的实施例一至三的立体图；
图3为本发明一种介质波导滤波器及新型容性耦合结构的实施例一至三的正视截面图；
图4为常规容性耦合结构的四腔滤波器波形图；
图5为新型容性耦合结构的四腔滤波器波形图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例一提供的一种介质波导滤波器。
本发明提供的一种介质波导滤波器，参考图2和图3，包括两个介质谐振腔200与盲孔容性耦合结构210，两个介质谐振腔200通过盲孔容性耦合结构210耦合连接，盲孔容性耦合结构210用于调节盲孔容性耦合结构210的容性耦合强度，盲孔容性耦合结构210包括短边耦合端211与长边耦合端212，短边耦合端211与长边耦合端212连接且呈“T”字型结构，短边耦合端211与长边耦合端212均沿竖直轴线方向分别开有用于限定盲孔容性耦合结构210容性耦合强度的第一盲孔和第二盲孔，第一盲孔和所述第二盲孔深度不一致，通过短边耦合端211与长边耦合端212连接形成台阶结构，从而调节低端谐波频率。
另外，根据产品所需性能指标要求，对于需要高端零点高或两端零点平衡的产品，可以通过改变第一盲孔和第二盲孔深度和横截面积可以限定盲孔容性耦合结构210的容性耦合强度，使得调节限定更加灵活方便，且为多维度调节，能够适用于多场景，满足用户各种设计需求。
进一步地，其第一盲孔和第二盲孔深度和横截面积与盲孔容性耦合结构210的容性耦合强度之间调节关系具体为，当增加第一盲孔和第二盲孔深度时，容性耦合强度降低；
当增加第一盲孔和第二盲孔的横截面积时，容性耦合强度则提高；
反之则立。
同时，在本实施例中，可以通过调整第一盲孔和第二盲孔深度，灵活调整低端谐波(基模)位置，改善低端抑制性能。
具体地，当第二盲孔深度较深时，可以有效降低低端杂散幅度及低端杂散频率(主模位置)，同时可以降低正耦合强度，改善零点平衡性；
当第二盲孔深度较深时，容性耦合强度降低，为了满足容性耦合强度，通过增加第一盲孔截面积大小或减小第一盲孔深度以及增加可提高容性耦合强度。
实施例二
本实施例二在实施例一的基础上，参考图2和图3，两个介质谐振腔200内均设有朝向相对的上表面和下表面，下表面设有用于限定盲孔容性耦合结构210容性耦合强度的第一加载孔220，具体的，第一加载孔220横截面为圆形，其通过改变第一加载孔220的直径和深度可以限定盲孔容性耦合结构210的容性耦合强度，具体调节情况为，
当增加第一加载孔220深度时，容性耦合强度提高；
当增加第一加载孔220的横截面积时，容性耦合强度提高；
反之则立。
进一步地，两个介质谐振腔200内的上表面设有第二加载孔221，第二加载孔与第一加载孔220同轴相对设置，第二加载孔221用于调节和限定介质谐振腔200频率。
为了方便理解，参考图4为常规容性耦合结构的四腔滤波器波形图，图5为本实施例中新型容性耦合结构的四腔滤波器波形图，其中，两幅图的横坐标均表示谐波频率，纵坐标均表示谐波衰减幅度，图中曲线表示谐波位置，对于采样点谐波位置M3，容易看出，本实施例相比常规容性耦合结构，由于本实施例中采用盲孔容性耦合结构210，其利用其交指型耦合结构原理对盲孔容性耦合结构210的容性耦合强度进行调节，使得其谐波频率与谐波衰减幅度均较低，使得平衡性更好，而常规容性耦合结构由于容性耦合强度调节不够灵活，使得调节零点的平衡性较差，对于低端杂散位置的调整也不太灵活。
实施例三
本实施例在上述的实施例的基础上，还提供了一种新型容性耦合结构，其应用于介质波导滤波器，参考图2和图3，它包括短边耦合端211和长边耦合端212，均沿竖直轴线方向分别开有用于限定盲孔容性耦合结构210容性耦合强度的第一盲孔和第二盲孔，第一盲孔和所述第二盲孔深度不一致，通过连接形成台阶结构，能够通过调节第一盲孔和第二盲孔的深度和横截面大小来限定盲孔容性耦合结构210的容性耦合强度，具体调节情况与本申请实施例一是一致的，在此不进行赘述。
进一步地，新型容性耦合结构为“T”字型结构，即其结构短边耦合端211与长边耦合端212连接形成。
进一步地，短边耦合端211与长边耦合端212的截面可以为方形、圆形或椭圆形等各种不规则形状，可以理解的是，通过第一盲孔和第二盲孔的截面的长和宽尺寸大小，可以限定容性耦合强度，因此，短边耦合端211与长边耦合端212的截面可以为各种不规则形状，这可以根据技术需要进行设计，在此不做任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种介质波导滤波器，其特征在于，包括两个介质谐振腔与盲孔容性耦合结构，两个所述介质谐振腔通过所述盲孔容性耦合结构耦合连接，所述盲孔容性耦合结构包括短边耦合端与长边耦合端，所述短边耦合端与所述长边耦合端连接且在滤波器的表面呈“T”字型结构，所述短边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第一盲孔，所述长边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第二盲孔，所述第一盲孔和所述第二盲孔深度不一致，所述短边耦合端与所述长边耦合端连接形成台阶结构，所述第一盲孔和第二盲孔通过所述第一盲孔和第二盲孔的深度或横截面积来限定所述盲孔容性耦合结构的容性耦合强度。
2.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，两个所述介质谐振腔内均设有朝向相对的上表面和下表面，所述下表面设有用于限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度的第一加载孔。
3.根据权利要求2所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一加载孔通过所述第一加载孔的直径和深度限定所述盲孔容性耦合结构容性耦合强度。
4.根据权利要求2所述的介质波导滤波器，其特征在于，两个所述介质谐振腔内的上表面设有用于限定所述介质谐振腔频率的第二加载孔。
5.一种新型容性耦合结构，应用于介质波导滤波器，其特征在于，包括短边耦合端和长边耦合端，所述短边耦合端与所述长边耦合端连接且在滤波器的表面呈“T”字型结构，所述短边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述容性耦合结构容性耦合强度的第一盲孔，所述长边耦合端沿竖直轴线方向开有用于限定所述容性耦合结构容性耦合强度的第二盲孔，所述第一盲孔和所述第二盲孔深度不一致，所述短边耦合端与所述长边耦合端连接形成台阶结构，所述第一盲孔和所述第二盲孔用于通过调节所述第一盲孔和所述第二盲孔的深度和横截面大小来调节所述容性耦合结构的容性耦合强度。
6.根据权利要求5所述的新型容性耦合结构，其特征在于，所述短边耦合端与所述长边耦合端的横截面为方形、圆形或椭圆形。
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