CN111403872A - 介质滤波器及包括该介质滤波器的无线电收发设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的介质滤波器，通过在介质谐振器本体的上表面设置第一负耦合槽，在介质滤波器本体的下表面设置第二负耦合槽，在介质滤波器本体内部设置连接第一负耦合槽和第二负耦合槽的负耦合孔，使第一负耦合槽、第二负耦合槽、负耦合孔中至少有一个位于介质滤波器的两个介质谐振器的连接位置，能够通过第一负耦合槽、第二负耦合槽、负耦合孔的共同作用实现该介质滤波器的电容耦合，该介质滤波器无需设置导电隔断层，加工工序简单，成本低，由于第一负耦合槽和第二负耦合槽的存在，可以大大降低盲槽的深度，烧结时盲槽底壁的变形小，对盲槽深度的影响小，对介质滤波器的电气性能影响小，本发明还提供一种包括该介质滤波器的无线电收发设备。

Description

介质滤波器及包括该介质滤波器的无线电收发设备

技术领域

本申请涉及电子通信设备领域，特别涉及介质滤波器及包括该介质滤波器的无线电收发设备。

背景技术

随着5G通信“大爆炸”时代的来临，电子通信设备逐渐在世界范围内进行普及，而滤波器正是电子通信设备中重要的一环，决定着电子基站的辐射范围和信号强度等关键因素。

传统滤波器存在着体积大，损耗高，介电常数低等缺陷，无法满足5G通信的需求。由此，介质波导滤波器应运而生，它在相同的谐振频率下，介质材料的介电常数更高，体积更小。随着基站性能的不断提高，对滤波器的性能要求也越来越高，传统的介质波导滤波器多采用电感耦合的方式，难以满足对滤波器频段近端的抑制等特定电气性能要求，为解决这一问题，市场上出现了采用电容耦合的介质滤波器，如国际专利申请WO 2018148905 A1就公开了一种通过在介质块上设置通孔和导电隔断层实现谐振腔之间电容耦合的介质滤波器，但该方案需要额外设置导电隔断层，工序复杂，需使用额外的设备，成本高，又如中国发明专利CN104604022B就公开了一种通过在由固态介电材料制成的本体上打盲孔的方式实现盲孔两侧谐振器之间电容耦合的介质滤波器，但该方案中盲孔的孔深较深，孔径较小，加工难度大，并且，烧结时盲孔底壁因上凸或下凹造成的变形大，严重影响盲孔的精度，进而影响介质滤波器的电气性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种采用第一负耦合槽、第二负耦合槽和负耦合孔共同作用实现电容耦合的介质滤波器，该介质滤波器无需设置导电隔断层，加工工序简单，成本低，由于双盲槽的存在，可以大大降低盲槽的深度，烧结时盲槽底壁的变形小，对盲槽精度的影响小，对介质滤波器的电气性能影响小，本发明还提供一种包括该介质滤波器的无线电收发设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，介质滤波器，包括至少两个介质谐振器，分别为第一介质谐振器和第二介质谐振器，每个介质谐振器包括由陶瓷材料制成的介质谐振器本体和位于所述介质谐振器本体上表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，用于调试其所在的介质谐振器的谐振频率；所有所述介质谐振器本体构成介质滤波器本体，所述介质滤波器还包括：

第一负耦合槽，所述第一负耦合槽位于所述介质滤波器本体的上表面；

第二负耦合槽，所述第二负耦合槽位于所述介质滤波器本体的下表面；

用于连通所述第一负耦合槽和所述第二负耦合槽的负耦合孔，所述负耦合孔位于所述介质滤波器本体的内部；

和覆盖在所述介质滤波器的本体表面、所述调试孔的内壁表面、所述第一负耦合槽的内壁表面、所述第二负耦合槽的内壁表面和所述负耦合孔的内壁表面的导电层；

所述第一负耦合槽、所述第二负耦合槽、所述负耦合孔中至少有一个位于所述两个介质谐振器本体的连接位置，并连接所述两个介质谐振器，所述第一负耦合槽、所述第二负耦合槽、所述负耦合孔用于实现所述两个介质谐振器之间的电容耦合。

优选地，所述两个介质滤波器上的所述调试孔的轴心线相平行，并构成一个虚拟的平面，所述负耦合孔的轴心线位于该平面内。

进一步优选地，所述负耦合孔的轴心线与所述两个介质滤波器上的所述调试孔的轴心线相平行。

进一步优选地，所述两个介质滤波器上的所述调试孔的轴心线对称分布于所述负耦合孔的轴心线的两侧。

优选地，所述第一负耦合槽与所述调试孔相贯通，该调试孔内的空腔与所述第一负耦合槽内的空腔相连通。

优选地，所述负耦合孔的孔深大于等于所述导电层厚度的两倍。

优选地，所述第一负耦合槽的大部分位于所述第一介质谐振器的本体上，所述第二负耦合槽的大部分位于所述第二介质谐振器的本体上。

优选地，所述第一负耦合槽在所述介质滤波器本体上表面的开口为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种，所述第二负耦合槽在所述介质滤波器本体下表面的开口为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种。

优选地，所述负耦合孔的横截面为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案还包括，无线电收发设备，所述无线电收发设备包括上述任意一项所述的介质滤波器。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明提供的介质滤波器，通过在介质谐振器本体的上表面设置第一负耦合槽，在介质滤波器本体的下表面设置第二负耦合槽，在介质滤波器本体内部设置连接第一负耦合槽和第二负耦合槽的负耦合孔，使第一负耦合槽、第二负耦合槽、负耦合孔中至少有一个位于介质滤波器的两个介质谐振器的连接位置，能够通过第一负耦合槽、第二负耦合槽、负耦合孔的共同作用实现该介质滤波器的电容耦合，该介质滤波器无需设置导电隔断层，加工工序简单，成本低，由于第一负耦合槽和第二负耦合槽的存在，可以大大降低盲槽的深度，烧结时盲槽底壁的变形小，对盲槽精度的影响小，对介质滤波器的电气性能影响小，本发明还提供一种包括该介质滤波器的无线电收发设备。

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申请中记载的一些实施例，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为本发明中介质滤波器实施例1立体透视示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为图2中A-A方向的剖视图。

图4为本发明中介质滤波器实施例2立体透视示意图。

图5为图4的俯视示意图。

图6为图5中B-B方向的剖视图。

图7为本发明中介质滤波器实施例3立体透视示意图。

图8为图7的俯视示意图。

图9为图8中C-C方向的剖视图。

图10为本发明中介质滤波器实施例4立体透视示意图。

图11为图10的俯视示意图。

图12为图11中D-D方向的剖视图。

图13为本发明中介质滤波器实施例5立体透视示意图。

图14为图13的俯视示意图。

图15为图14中E-E方向的剖视图。

图16为本发明中介质滤波器实施例6立体透视示意图。

图17为图16的俯视示意图。

图18为图17中F-F方向的剖视图。

图19为本发明中介质滤波器实施例7立体透视示意图。

图20为图19的俯视示意图。

图21为图20中G-G方向的剖视图。

图22为本发明中介质滤波器实施例8立体透视示意图。

图23为图22的俯视示意图。

图24为图23中H-H方向的剖视图。

图25为本发明中介质滤波器实施例9立体透视示意图。

图26为图25的俯视示意图。

图27为图26中I-I方向的剖视图。

图28为本发明中介质滤波器实施例10立体透视示意图。

图29为图28的俯视示意图。

图30为图29中J-J方向的剖视图。

图31为本发明中介质滤波器实施例11立体透视示意图。

图32为图31的俯视示意图。

图33为图32中K-K方向的剖视图。

图34为本发明中介质滤波器实施例12立体透视示意图。

图35为图34的俯视示意图。

图36为图35中L-L方向的剖视图。

图37为本发明中介质滤波器实施例13立体透视示意图。

图38为图37的俯视示意图。

图39为图38中M-M方向的剖视图。

图40为本发明中介质滤波器实施例1的电气性能图。

其中：10.介质滤波器；101.介质滤波器本体；20.第一介质谐振器；201.第一介质谐振器本体；202.第一调试孔；30.第二介质谐振器；301.第二介质谐振器本体；302.第二调试孔；41.第一负耦合槽；42.第二负耦合槽；43.负耦合孔；50.导电层。

具体实施方式

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详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-3所示，本发明提供的介质滤波器10，包括两个结构相同的介质谐振器，分别为第一介质谐振器20和第二介质谐振器30，第一介质谐振器20包括由陶瓷材料制成的第一介质谐振器本体201和位于第一介质谐振器201本体上表面的第一调试孔202，第一调试孔202为盲孔，第一调试孔202用于调试第一介质谐振器20的谐振频率；第二介质谐振器30包括由陶瓷材料制成的第二介质谐振器本体301和位于第二介质谐振器301本体上表面的第二调试孔302，第二调试孔302为盲孔，第二调试孔302用于调试第二介质谐振器30的谐振频率；第一介质谐振器本体201和第二介质谐振器本体301共同构成介质滤波器本体101，介质滤波器10还包括第一负耦合槽41、第二负耦合槽42、负耦合孔43、导电层50，其中第一负耦合槽41位于介质滤波器本体101的上表面，第一负耦合槽41为盲槽，第二负耦合槽42位于介质滤波器本体101的下表面，第二负耦合槽42为盲槽，负耦合孔43位于介质滤波器本体101的内部，负耦合孔43用于连通第一负耦合槽41和第二负耦合槽42，具体地，负耦合孔43开设于第一负耦合槽41的槽底并向下延伸直至贯穿第二负耦合槽42的槽底，导电层50覆盖在介质滤波器本体101的表面、第一调试孔201的内壁表面、第二调试孔301的内壁表面、第一负耦合槽41的内壁表面、负耦合孔43的内壁表面和第二负耦合槽42的内壁表面，导电层50的材质为银。

第一负耦合槽41的右端部、第二负耦合槽42的左端部和负耦合孔43均位于第一介质谐振器20和第二介质谐振器30的连接位置，并连接第一介质谐振器20和第二介质谐振器30，第一负耦合槽41、第二负耦合槽42、负耦合孔43用于实现第一介质谐振器20和第二介质谐振器30之间的电容耦合。

第一调试孔202和第二调试孔302的轴心线相平行，第一调试孔202和第二调试孔302的轴心线构成一个虚拟的平面，负耦合孔43的轴心线位于该平面内，并平行于第一调试孔202和第二调试孔302的轴心线，第一调试孔202和第二调试孔302的轴心线对称分布于负耦合孔43的轴心线的两侧，第一负耦合槽41和第二负耦合槽42的槽深相等，第一负耦合槽41的槽深小于第一调试孔202和第二调试孔302的孔深。

第一负耦合槽41在介质滤波器本体101上表面的槽口为长方形，第一负耦合槽41的大部分位于第一介质谐振器本体201上，第二负耦合槽42在介质滤波器101下表面的槽口为长方形，第二负耦合槽42的大部分位于第二介质谐振器本体301上，负耦合孔43的横截面为圆形，负耦合孔43的直径小于第一调试孔202和第二调试孔302的直径。

如图40所示，通过第一负耦合槽41、第二负耦合槽42和负耦合孔43实现第一介质谐振器20和第二介质谐振器30之间的电容耦合以产生低端传输零点A；通过调整第一负耦合槽41和/或第二负耦合槽42的尺寸、第一负耦合槽41与第一调试孔202之间的距离、负耦合孔43的直径及长度来调节传输零点A的强度；第一负耦合槽41和/第二负耦合槽42的槽宽越宽，传输零点A的强度越强；第一负耦合槽41与第一调试孔202之间的距离越近，传输零点A的强度越强；负耦合孔43的直径越大，传输零点A的强度越强；负耦合孔43在上下方向上的长度越短，传输零点A的强度越强。

实施例2

如图4-6所示，实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例2中负耦合孔43的横截面为矩形。

实施例3

如图7-9所示，实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例3中第一负耦合槽41的右侧壁为圆弧面，该圆弧面的轴心线与负耦合孔43的轴心线相重合；第二负耦合槽42的左侧壁为圆弧面，该圆弧面的轴心线与负耦合孔43的轴心线相重合。

实施例4

如图10-12所示，实施例4与实施例3基本相同，不同之处在于，实施例4中负耦合孔43的横截面为矩形。

实施例5

如图13-15所示，实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例5中第一负耦合槽41在介质滤波器本体101上表面的开口为圆形，第一负耦合槽41的轴心线平行于第一调试孔202和第二调试孔302的轴心线；第二负耦合槽42在介质滤波器本体101下表面的开口为圆形，第二负耦合槽42的轴心线平行于第一调试孔202和第二调试孔302的轴心线。

实施例6

如图16-18所示，实施例6与实施例5基本相同，不同之处在于，实施例6中负耦合孔43的横截面为矩形。

实施例7

如图19-21所示，实施例7与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例7中的第一负耦合槽41靠近第一调试孔202的端部与第一调试孔202相贯通，使得第一调试孔202内部的空腔与第一负耦合槽41内部的空腔相连通。

实施例8

如图22-24所示，实施例8与实施例7基本相同，不同之处在于，实施例8中的负耦合孔43的横截面为矩形。

实施例9

如图25-27所示，实施例9与实施例3基本相同，不同之处在于，实施例9中的第一负耦合槽41靠近第一调试孔202的端部与第一调试孔202相贯通，使得第一调试孔202内部的空腔与第一负耦合槽41内部的空腔相连通。

实施例10

如图28-30所示，实施例10与实施例9基本相同，不同之处在于，实施例10中的负耦合孔43的横截面为矩形。

实施例11

如图31-33所示，实施例11与实施例5基本相同，不同之处在于，实施例11中的第一负耦合槽41靠近第一调试孔202的端部与第一调试孔202相贯通，使第一调试孔202内部的空腔与第一负耦合槽41内部的空腔相连通。

实施例12

如图34-36所示，实施例12与实施例11基本相同，不同之处在于，实施例12中负耦合孔43的横截面为矩形。

实施例13

如图37-39所示，实施例13与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例13中的负耦合孔43在上下方向上的长度等于导电层50厚度的两倍。

本发明提供的介质滤波器，通过在介质谐振器本体的上表面设置第一负耦合槽，在介质滤波器本体的下表面设置第二负耦合槽，在介质滤波器本体内部设置连接第一负耦合槽和第二负耦合槽的负耦合孔，使第一负耦合槽、第二负耦合槽、负耦合孔中至少有一个位于介质滤波器的两个介质谐振器的连接位置，能够通过第一负耦合槽、第二负耦合槽、负耦合孔的共同作用实现该介质滤波器的电容耦合，该介质滤波器无需设置导电隔断层，加工工序简单，成本低，由于第一负耦合槽和第二负耦合槽的存在，可以大大降低盲槽的深度，烧结时盲槽底壁的变形小，对盲槽深度的影响小，对介质滤波器的电气性能影响小。

本发明还提供一种无线电收发设备，该无线电收发设备包括上述实施例中的任意一种介质滤波器，该无线电收发设备中的介质滤波器可以用于对射频信号进行滤波。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.介质滤波器，其特征在于，包括至少两个介质谐振器，分别为第一介质谐振器和第二介质谐振器，每个介质谐振器包括由陶瓷材料制成的介质谐振器本体和位于所述介质谐振器本体上表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，用于调试其所在的介质谐振器的谐振频率；所有所述介质谐振器本体构成介质滤波器本体，所述介质滤波器还包括：

第一负耦合槽，所述第一负耦合槽位于所述介质滤波器本体的上表面；

第二负耦合槽，所述第二负耦合槽位于所述介质滤波器本体的下表面；

用于连通所述第一负耦合槽和所述第二负耦合槽的负耦合孔，所述负耦合孔位于所述介质滤波器本体的内部；

和覆盖在所述介质滤波器的本体表面、所述调试孔的内壁表面、所述第一负耦合槽的内壁表面、所述第二负耦合槽的内壁表面和所述负耦合孔的内壁表面的导电层；

所述第一负耦合槽、所述第二负耦合槽、所述负耦合孔中至少有一个位于所述两个介质谐振器本体的连接位置，并连接所述两个介质谐振器，所述第一负耦合槽、所述第二负耦合槽、所述负耦合孔用于实现所述两个介质谐振器之间的电容耦合。

2.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述两个介质谐振器上的所述调试孔的轴心线相平行，并构成一个虚拟的平面，所述负耦合孔的轴心线位于该平面内。

3.根据权利要求2所述的介质滤波器，其特征在于，所述负耦合孔的轴心线与所述两个介质滤波器上的所述调试孔的轴心线相平行。

4.根据权利要求3所述的介质滤波器，其特征在于，所述两个介质谐振器上的所述调试孔的轴心线对称分布于所述负耦合孔的轴心线的两侧。

5.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述第一负耦合槽与所述调试孔相贯通。

6.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述负耦合孔的孔深大于等于所述导电层厚度的两倍。

7.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述第一负耦合槽的大部分位于所述第一介质谐振器的本体上，所述第二负耦合槽的大部分位于所述第二介质谐振器的本体上。

8.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述第一负耦合槽在所述介质滤波器本体上表面的开口为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种；所述第二负耦合槽在所述介质滤波器本体下表面的开口为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述负耦合孔的横截面为圆形、椭圆形、多边形中的任意一种。

10.无线电收发设备，其特征在于，所述无线电收发设备包括权利要求1至9中任意一项所述的介质滤波器。

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