CN111446525B - 一种介质谐振器、介质滤波器、收发信机及基站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及介质滤波器技术领域，目的是提供一种介质谐振器、介质滤波器、收发信机及基站，所述介质单体包括介质本体和介质底板，所述介质本体上设置有通孔,所述介质本体、所述介质底板和所述通孔的表面上均设置有金属层,所述介质本体上设置有贯穿所述金属层的第一连接槽，所述介质底板上设置有贯穿所述金属层的第二连接槽，所述介质底板通过所述第二连接槽与与所述介质本体上的第一连接槽适配贴合形成空腔，所述第一连接槽与所述第二连接槽均垂直于所述通孔的对称轴，本发明具有容性耦合带宽窄、生产调试简易和无短路风险等优点适合大批量生产。

Description

一种介质谐振器、介质滤波器、收发信机及基站

技术领域

本发明涉及介质滤波器领域，具体涉及一种介质谐振器、介质滤波器、收发信机及基站。

背景技术

滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。波导滤波器是通信系统中使用的滤波器中的一种，而传统的波导滤波器为金属腔体结构，中间为空气，金属材料边缘起到电磁屏蔽和结构支撑的作用。采用此种方式的滤波器有较高的Q值，但是体积及重量较大，不利于安装和运输。随着通信系统的发展，要求滤波器具有低插损，高抑制，承受功率大，低成本，小型化等特点。故用高介电常数介质材料替代空气部分，起传导电磁波和结构支撑作用，同时在介质块表面镀银起电磁屏蔽作用，这样能显著减小滤波器的体积和成本。

传统的介质波导滤波器，为得到良好的损耗和抑制，通常通过增加交叉耦合的方式以达到更好的性能以及更小的体积，因此需引入容性耦合结构。传统的介质波导滤波器为达到容性耦合的目地，通常采用以下两种形式：一、采用深孔形式，通过调节孔深的内壁与介质波导滤波器的表面的间距来控制容性耦合带宽，间距越小，容性耦合带宽越窄，由此，要实现窄的容性耦合带宽的调节，间距会相当小，生产过程中易出现打穿的问题，增加了成产调试难度；二、采用通孔的形式，在通孔的周向设置与通孔同心的封闭的圆环，通过调节圆环的宽度，宽度越窄，容性耦合带宽越窄，由此，要实现窄的容性耦合带宽，圆环的外径与内径之间的间距会相当小，导致生产调试过程中的误差不可控，同时也增加了短路风险。因此，传统的介质波导滤波器的容性耦合结构，生产调试难度大，不利于大批量生产。

因此,需要一种介质谐振器，能够通过调节谐振器的结构，达到极少的损耗和良好的抑制的功能，通过在介质单体上进行深孔处理达到控制容性耦合带宽，又不会造成深孔过程中出现的易打穿的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种介质谐振器，通过采用直接将介质单体进行分割得到介质本体和介质底板，在介质本体上进行通孔处理，而不是直接的在介质单体上进行深孔的处理，避免造成介质单体的贯穿，本发明具有容性耦合带宽窄、生产调试简易和无短路风险等优点适合大批量生产；

为实现上述目的，一方面，本发明所采用的技术方案是：一种介质谐振器，所述介质谐振器包括介质单体，所述介质单体包括介质本体和介质底板，所述介质本体上设置有通孔，所述介质本体、所述介质底板和所述通孔的表面上均设置有金属层,所述介质本体上设置有贯穿所述金属层的第一连接槽，所述介质底板上设置有贯穿所述金属层的第二连接槽，所述介质底板通过所述第二连接槽与与所述介质本体上的第一连接槽适配贴合形成空腔，所述第一连接槽与所述第二连接槽均垂直于所述通孔的对称轴。

优选的，所述第一连接槽设置为与所述通孔同心的圆环。

优选的，所述第二连接槽设置为与所述圆环相同的环道。

优选的，所述第二连接槽设置为与所述圆环外径相同的圆面。

优选的，所述第一连接槽覆盖设置在所述介质本体靠近所述介质底板的侧面上。

优选的，所述第二连接槽采用与所述第一连接槽相同的形状。

优选的，所述介质本体与所述介质底板通过焊接贴合连接。

另一方面，提供了一种介质波导滤波器，至少包括上述的两个介质谐振器。

另一方面，提供了一种收发信机，包含上述的介质滤波器。

另一方面，提供了一种基站，包含上述的收发信机。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.通过直接分割介质单体，再分别对介质底板和介质本体进行加工，相较于直接对介质单体整体打孔加工的损坏率要低；

2.通过在介质本体上设置通孔，减少介质单体的体积的同时，提高了介质波导滤波器高耦合低耗损的性能。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的介质单体的结构图；

图2为本发明的实施例1中第一连接槽a的结构图；

图3为本发明的实施例1中第二连接槽a的结构图；

图4为本发明的实施例2中第一连接槽b的结构图；

图5为本发明的实施例2中第二连接槽b的结构图；

图6为本发明的实施例3中第一连接槽c的结构图；

图7为本发明的实施例3中第二连接槽c的结构图。

附图标记说明:1、介质本体；2、介质底板；3、通孔；4、第一连接槽a；5、第二连接槽a；6、第一连接槽b；7、第二连接槽b；8、第一连接槽c；9、第二连接槽c。

具体实施方式

下面结合本发明的附图1～7，对本发明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前提下所获得的所有其他实施。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，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。

实施例1：

图1为本发明的一个实施例的介质单体的结构图；

一种介质谐振器，包括介质单体，所述介质单体包括介质本体1和介质底板2，所述介质本体1上设置有通孔3,所述介质本体1、所述介质底板2和所述通孔3的表面上均设置有金属层,所述介质本体1上设置有贯穿所述金属层的第一连接槽，所述介质底板2上设置有贯穿所述金属层的第二连接槽，所述介质底板2通过所述第二连接槽与所述介质本体1上的第一连接槽适配贴合形成空腔，所述第一连接槽与所述第二连接槽均垂直于所述通孔3的对称轴。

值得说明的是，所述上述的空腔形成了介质谐振器的新空腔，所述空腔的位置、形状、大小与位置决定了新空腔内的谐振频率和模式电场方向。

值得说明的是，请参照图2，所述第一连接槽设置为与所述通孔同心的圆环，所述第二连接槽设置为与所述圆环相同的环道。

值得说明的是，介质波导滤波器由若干个介质谐振器耦合而成的，金属空腔谐振器的主要损耗来自导体的损耗，本实施例选用微波陶瓷材料，取代金属导体，能够把电磁场限制于谐振腔之内，因此保持有较高的Q值，进一步减少了传统滤波器的体积，但采用介质波导滤波器的体积仍然保持在一个较大的范围了，并且传统的波导滤波器容性耦合结构生产调试难度大，因此通过将介质单体分成介质本体和介质底板，通过直接将介质单体分割成介质单体和介质底板，通过在介质单体上设置通孔，请参照图1，本实施例中，所述通孔的边缘设置有倒圆角，所述通孔的深度小于所述介质本体的高度。

值得说明的是，本实施例1中，请参考图3，介质底板上设置有与所述介质单体上相同的环道，即贯穿表面金属层的槽道即第二连接槽a，将所述介质本体与所述介质底板通过焊接连接，请参照图2，介质本体上的通孔一端周向设置与通孔同心的封闭槽道第一连接槽a，槽道边缘即第一连接槽a与图3中的槽道即第二连接槽a 的边缘闭合，槽道之间形成空腔，在加工中，根据需求调节圆环槽道的宽度，宽度越窄，容性耦合带宽越窄。

实施例2：

在实施例1的基础上，考虑到圆环的外径与内径之间的间距越小越增加短路的风险，因此，请参照图5，通过在介质底板上设置有所述第二连接槽设置为与所述圆环外径相同的圆面。

值得说明的是，所述介质底板上的圆面即第二连接槽b，所述第二连接槽b的直径与所述第一连接槽b的圆环外径直径相同，请参照图4，所述第一连接槽b为介质本体上的通孔一端周向设置与通孔同心的封闭槽道第一连接槽b。

值得说明的是，实施例2中的第二连接槽b是将实施例1中的第二连接槽a内的金属圆片层去掉得到的，相当于切断了通孔靠近所述介质底板一端的边缘与所述介质底板上的金属圆片的连接(通孔内壁和边缘均有金属层，同理，金属圆片上也覆盖有金属层)，通孔靠近所述介质底板的一端此时是位于第二连接槽b即圆面槽内，便于加工，降低生产难度。

实施例3：

在实施例2的基础上，所述第一连接槽覆盖设置在所述介质本体靠近所述介质底板的侧面上，所述第二连接槽采用与所述第一连接槽相同的形状。

值得说明的是，请参照图6，所述介质本体靠近所述介质底板的一面设置一体化的第一连接槽c，除却通孔的倒圆角与介质本体的边缘上还保留金属层，对应请参照图7，介质底板上，相较于实施例1，更进一步的增大了第一连接槽c和第二连接槽c之间的空腔面积，进一步降低生产难度，相较于传统的深孔和通孔的形式，不需要单独的调节圆环槽道的宽度，利用所述介质本体上的第一连接槽和介质底板第二连接槽相互配合，可以灵活简单的实现容性耦合带宽调节。

值得说明的是，所述金属层(图中未示出)可为银层、铜层或金层，金属层的设置可以通过例如电镀、溅射等工艺方式进行。

一种介质波导滤波器，至少包括上述任一实施例中的两个介质谐振器，本附图中显示的是采用的四个谐振器对称连接，组合而成的滤波器，本实施例中还提供了一种收发信机，包括上述的介质滤波器，本实施例中还提供了一种基站，包括上述的介质滤波器或收发信机。

综上所述，本发明的实施原理为：通过将介质单体分割成为介质本体和介质底板，通过介质单体表面覆盖着切向电场为零的金属层，电磁波被限制在介质内进行，形成驻波振荡，实现滤波功能，通过在介质本体上设置盲区和第一连接槽，在介质底板上设置第二连接槽，进一步减少介质波导滤波器的体积和容性耦合。

Claims (7)

1.一种介质谐振器，其特征在于， 所述介质谐振器包括介质单体，所述介质单体包括介质本体(1)和介质底板(2)，所述介质本体(1)上设置有通孔(3)，所述介质本体(1)、所述介质底板(2)和所述通孔(3)的表面上均设置有金属层，所述介质本体(1)下表面设置有贯穿金属层的第一连接槽，所述介质底板(2)上表面设置有贯穿金属层的第二连接槽，所述介质底板(2)通过所述第二连接槽与所述介质本体(1)上的第一连接槽适配贴合形成空腔，所述第一连接槽设置为与所述通孔(3)同心的圆环，所述第一连接槽设置在所述介质本体(1)靠近所述介质底板（2）的侧面上，所述第二连接槽采用与所述第一连接槽相同的形状。

2.根据权利要求1所述的一种介质谐振器，其特征在于，所述第二连接槽设置为与所述圆环相同的环道。

3.根据权利要求1所述的一种介质谐振器，其特征在于，在另一参数设置中，所述第二连接槽还可设置为与所述圆环外径相同的圆面。

4.根据权利要求1所述的一种介质谐振器，其特征在于，所述介质本体（1）的边缘与所述介质底板（2）的边缘通过焊接贴合连接。

5.一种介质滤波器，其特征在于，至少包括上述权利要求1至4中任意一项所述的两个介质谐振器。

6.一种收发信机，其特征在于，包括根据权利要求5所述的介质滤波器。

7.一种基站，其特征在于，包括根据权利要求6所述的收发信机。

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