CN111430854A - 一种单块三模介质滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信设备组件的技术领域，具体为一种单块三模介质滤波器，包括至少两个三模谐振器，还包括至少一个中间块，中间块的两侧分别与三模谐振器耦合，中间块为单模谐振器，中间块与三模谐振器通过锡膏或银浆连接，三模谐振器与中间块的表面覆有导电屏蔽层，中间块与三模谐振器上的耦合处均开设有耦合窗口，耦合窗口为方形或环形，位于外侧的三模谐振器上设置有耦合输入端口，位于外侧的另一三模谐振器上设置有耦合输出端口。采用本方案以解决现有技术中三模介质滤波器对远端谐波抑制能力不足的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备组件的技术领域，具体为一种单块三模介质滤波器。
背景技术
随着无线通信技术的发展，无线通信设备日益追求小型化，与传统的金属腔体波导滤波器相比，介质波导滤波器具有体积小、插损小、承受功率大、成本低等优势，适用于无线基站、射频终端、以及射频或微波收发组件等设备中。现有的介质波导滤波器通常为单模介质波导滤波器，在使用过程中，只具备单个谐振模式，而若需实现多个谐振模式则需要多个单模滤波器共同组合才能实现，而这种方式无疑增加了设备的质量和体积，因此为了减小滤波器的质量和体积，现有技术中出现了多模介质波导滤波器。其中，三模介质波导滤波器应用最为广泛。
三模介质波导滤波器通常由两个及以上的三模谐振器组成，以两个三模谐振器为例，通常为在两个三模谐振器相对的两个侧面开设耦合窗口，通过耦合窗口实现两个三模谐振器的耦合，从而实现不同谐振模式的耦合。但是经过实验发现，上述三模介质波导滤波器的远端谐波较差，对干扰信号的抑制度不足。
发明内容
本发明意在提供一种单块三模介质滤波器，以解决现有技术中三模介质滤波器对远端谐波抑制能力不足的技术问题。
本发明提供基础方案是：一种单块三模介质滤波器，包括至少两个三模谐振器：还包括至少一个中间块，中间块的两侧分别与三模谐振器耦合。
基础方案的有益效果：通过中间块分别与三模谐振器耦合，将三模谐振器中的谐振模式能量耦合到中间块中，再由中间块耦合到另一三模谐振器中。从而消除三模谐振器之间的串扰，并实现对远端谐波的抑制能力进行改善，其改善效果明显。
进一步，中间块为单模谐振器。有益效果：中间块采用单模谐振器，通过仿真设计发现，在两个三模谐振器中间增加一个过渡单模谐振器，其高次模谐振频率较远；在不大幅增加整个陶瓷滤波器体积的前提下，不仅增加了滤波器级数，还减少不同三模谐振器之间的模式通过耦合处产生的寄生耦合，从而改善多模滤波器的远端抑制。通过单模谐振器实现和三模谐振器的耦合，单模谐振器的技术成熟，便于快速实现单模谐振器和三模谐振器之间的耦合。
进一步，三模谐振器与中间块的表面覆有导电屏蔽层，中间块与三模谐振器上的耦合处均开设有耦合窗口。有益效果：导电屏蔽层的设置，能够屏蔽外界电磁能量的干扰，通过耦合窗口实现中间块和三模谐振器的耦合，从而消除三模谐振器之间的串扰，并实现对远端谐波的抑制能力进行改善。
进一步，耦合窗口为方形或环形。有益效果：以此设置，实现通过耦合窗口进行耦合。
进一步，导电屏蔽层为金属导电屏蔽层。有益效果：与常规导电屏蔽层相比，金属导电屏蔽层的电磁屏蔽效果更好。
进一步，中间块与三模谐振器通过锡膏或银浆连接。有益效果：通过锡膏和银浆连接中间块和三模谐振器，使用方便，易于装配。
进一步，中间块与三模谐振器通过焊接连接。有益效果：通过焊接连接中间块和三模谐振器，技术成熟，使用方便。
进一步，耦合窗口为条形，中间块与三模谐振器上的耦合窗口的数量均为两个。有益效果：以此设置，实现通过耦合窗口进行耦合。
进一步，耦合窗口分别设置在中间块和三模谐振器上的边沿。有益效果：将耦合窗口设置在中间块和三模谐振器的边沿上，通过这样的设置使得耦合窗口带来的谐波远离滤波器通带，减少系统使用滤波器的压力，提高整体性能，从而消除三模谐振器之间的串扰，实现对远端谐波的抑制能力进行改善。
进一步，位于外侧的三模谐振器上设置有耦合输入端口，位于外侧的另一三模谐振器上设置有耦合输出端口。有益效果：当存在多个三模谐振器时，多个三模谐振器通过中间块连接，连接的首端和末端为外侧，位于外侧的两个三模谐振器分别输入谐波和输出谐波，耦合输入端口的设置为输入谐波提供端口，耦合输出端口为输出谐波提供端口。
附图说明
图1为本发明一种单块三模介质滤波器实施例一的结构示意图；
图2为本发明一种单块三模介质滤波器实施例二条形耦合窗口的结构示意图；
图3为现有技术中三模介质波导滤波器的仿真曲线图；
图4为本发明一种单块三模介质滤波器实施例二条形耦合窗口的仿真曲线图；
图5为本发明一种单块三模介质滤波器实施例二圆环形耦合窗口的结构示意图；
图6为本发明一种单块三模介质滤波器实施例三圆环形耦合窗口的仿真曲线图；
图7为本发明一种单块三模介质滤波器实施例四L形耦合窗口的结构示意图；
图8为本发明一种单块三模介质滤波器实施例四匚形耦合窗口的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：三模谐振器1、单模谐振器2、耦合窗口3、耦合输入端口4、耦合输出端口5。
实施例一
一种单块三模介质滤波器，包括至少两个三模谐振器1，还包括至少一个中间块，如附图1所示，在本实施例中三模谐振器1的数量为两个，中间块的数量为一个，且中间块为单模谐振器2。三模谐振器1和单模谐振器2均为陶瓷介质材料，三模谐振器1与单模谐振器2的表面均覆有导电屏蔽层，导电屏蔽层为金属导电屏蔽层，在本实施例中金属导电屏蔽层的材质为银。
单模谐振器2与三模谐振器1上均开设有耦合窗口3，耦合窗口3不覆有金属导电屏蔽层，耦合窗口3的形状匹配、尺寸相同，耦合窗口3设置于单模谐振器2互不相邻的两侧，单模谐振器2上位于两侧的耦合窗口3分别与两个三模谐振器1上的耦合窗口3相对设置，单模谐振器2通过耦合窗口3与三模谐振器1耦合。通过制作相对设置的耦合窗口3，降低除主耦合之外的其他模式与单模谐振器2之间的寄生耦合。单模谐振器2与三模谐振器1通过焊接锡膏或银浆进行固定连接，在本实施例中通过焊接银浆进行固定连接。
在本实施例中，三模谐振器1上设置有耦合输入端口4，另一三模谐振器1上设置有耦合输出端口5。在其他实施例中，位于外侧的三模谐振器1上设置有耦合输入端口4，位于外侧的另一三模谐振器1上设置有耦合输出端口5，位于外侧的三模谐振器1指输入谐波的第一个三模谐振器1，位于外侧的另一三模谐振器1指输出谐波的最后一个三模谐振器1。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于：如附图2所示，单模谐振器2与三模谐振器1上的耦合处的耦合窗口3为方形，包括正方形和条形，在本实施例中耦合窗口3为条形，单模谐振器2与三模谐振器1上耦合窗口3的数量均为两个，耦合窗口3设置在中间块和三模谐振器1上的边沿，即三模谐振器1左侧的左右两边沿分别设有条形的耦合窗口3，另一三模谐振器1右侧的左右两边沿分别设有条形的耦合窗口3，单模谐振器2的左右两侧分别设有与两个三模谐振器1相对的条形的耦合窗口3，单模谐整器和三模谐振器1通过耦合窗口3进行耦合。
使用现有技术中的两个三模谐振器1直接耦合的三模介质波导滤波器的S参数仿真曲线图如图3所示，使用本实施例中的滤波器的S参数仿真曲线如图4所示，图3和图4中的横轴为工作频率，单位为兆赫兹(MHz)，纵轴为介质波导滤波器的S参数(滤波器的耦合输入端口4与耦合输出端口5间的S1.2参数)，单位为dB。现有技术的工作带宽为200MHz，其通带为3400-3600MHz，实际应要求其余部分均为阻带，但是从附图3可知，在4400-4600MHz之间也会存在因干扰产生的寄生通带，其抑制幅度小于10dB，由此可知现有技术的远端谐波较差，对于干扰信号的抑制度不足。从附图4可知，其通带仍为3400-3600MHz，同时仅会在4360MHz处产生一个谐振频点，且其抑制幅度小于20dB。与现有技术相比，采用本方案能够有效的改善因高次模产生的远端寄生通带幅度，从而实现对远端谐波的抑制能力进行改善。
实施例三
本实施例与实施例一的不同之处在于：单模谐振器2与三模谐振器1的耦合处的耦合窗口3为环形，包括圆环形和方环形，在本实施例中，位于三模谐振器1右侧和单模谐振器2左侧上的耦合窗口3为条形，位于单模谐振器2右侧和三模谐振器1的左侧上的耦合窗口3为圆环形，如附图5所示，在其他实施例中，耦合窗口3均为圆环形，在其他实施例中耦合窗口3均为方环形。使用本实施例中的滤波器的S参数仿真曲线如图6所示，图6中的横轴为工作频率，单位为兆赫兹(MHz)，纵轴为介质波导滤波器的S参数(滤波器的耦合输入端口4与耦合输出端口5间的S1.2参数)，单位为dB。从附图6可知，其通带仍为3400-3600MHz，其余部分均为阻带，寄生通带的谐振频点相对分散，且其幅度小于10dB，与现有技术相比，采用本方案同样能够有效地改善因高次模产生的远端寄生通带幅度，从而增强对远端谐波的抑制能力进行改善。
实施例四
本实施例与实施例一的不同之处在于：如附图7、附图8所示，单模谐振器2与三模谐振器1的耦合处的耦合窗口3为异形，包括L形和匚形，在本实施例中耦合窗口3为L形。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种单块三模介质滤波器，包括至少两个三模谐振器，其特征在于：还包括至少一个中间块，中间块的两侧分别与三模谐振器耦合。
2.根据权利要求1所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：中间块为单模谐振器。
3.根据权利要求1所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：三模谐振器与中间块的表面覆有导电屏蔽层，中间块与三模谐振器上的耦合处均开设有耦合窗口。
4.根据权利要求3所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：耦合窗口为方形或环形。
5.根据权利要求3所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：导电屏蔽层为金属导电屏蔽层。
6.根据权利要求5所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：中间块与三模谐振器通过锡膏或银浆连接。
7.根据权利要求6所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：中间块与三模谐振器通过焊接连接。
8.根据权利要求4所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：耦合窗口为条形，中间块与三模谐振器上的耦合窗口的数量均为两个。
9.根据权利要求8所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：耦合窗口分别设置在中间块和三模谐振器上的边沿。
10.根据权利要求1所述的一种单块三模介质滤波器，其特征在于：位于外侧的三模谐振器上设置有耦合输入端口，位于外侧的另一三模谐振器上设置有耦合输出端口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010367791.7A CN111430854A (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 一种单块三模介质滤波器 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202010367791.7A CN111430854A (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 一种单块三模介质滤波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111430854A true CN111430854A (zh) | 2020-07-17 |
Family
ID=71552293
Family Applications (1)
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| CN202010367791.7A Pending CN111430854A (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 一种单块三模介质滤波器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN111430854A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023097569A1 (en) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Triple-mode resonator and waveguide filter comprising the same |
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2020
- 2020-04-30 CN CN202010367791.7A patent/CN111430854A/zh active Pending
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| WO2023097569A1 (en) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Triple-mode resonator and waveguide filter comprising the same |
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