CN111478008A - 一种介质波导双工器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种介质波导双工器，所述介质波导双工器至少由两个介质谐振器组合而成；介质波导双工器的公共端口上开设有金属化通孔，金属化通孔的表面镀有金属层；金属化通孔上连接有接头；金属化通孔的前后方分别开设有第一通孔、第二通孔和第三通孔，第一通孔位于金属化通孔的正前方，第二通孔位于金属化通孔后方的左侧，第三通孔位于金属化通孔后方的右侧。本申请解决了现有的介质波导双工器两侧的介质谐振器均与耦合盲孔之间存在较大的距离，若需要提高两侧介质谐振器的耦合量则需要加深耦合盲孔的深度，加工难度越高，因此导致现有的介质波导双工器生产难度高，批量生产能力弱的技术问题。

Description

一种介质波导双工器

技术领域

本申请涉及微波通信技术领域，尤其涉及一种介质波导双工器。

背景技术

双工器，一般为由两个滤波器组成的比较特殊的双向三端滤波器，是异频双工电台、中继台等的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。

现有的双工器有介质波导双工器和金属腔体双工器等，相对于金属腔体双工器，可大幅减小产品的尺寸和重量，因此逐渐成为双工器未来发展的一种趋势。

介质波导双工器多数采用公共端口激励的方式将能量传递至两侧介质谐振器中，即通过在公共端口位置添加一个耦合盲孔，耦合盲孔连接接头，通过耦合盲孔将能量进行传递，而耦合盲孔的耦合量受耦合盲孔的位置、深度等的影响，为了保证双工器两侧的介质谐振器均能接收到能量，一般将耦合盲孔开设于两个介质谐振器的中间位置，因此两侧介质谐振器均与耦合盲孔之间存在较大的距离，此时便需要加深耦合盲孔的深度以提高两侧介质谐振器的耦合量，然而耦合盲孔越深则精度越难把控，加工难度越高，因此导致现有的介质波导双工器生产难度高，批量生产能力弱。

发明内容

本申请的目的在于提供一种介质波导双工器，解决现有的介质波导双工器两侧的介质谐振器均与耦合盲孔之间存在较大的距离，若需要提高两侧介质谐振器的耦合量则需要加深耦合盲孔的深度，然而耦合盲孔越深则精度越难把控，加工难度越高，因此导致现有的介质波导双工器生产难度高，批量生产能力弱的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种介质波导双工器，所述介质波导双工器至少由两个介质谐振器组合而成；

所述介质波导双工器的公共端口上开设有金属化通孔，所述金属化通孔的表面镀有金属层；

所述金属化通孔上连接有接头；

所述金属化通孔的前后方分别开设有第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一通孔位于所述金属化通孔的正前方，所述第二通孔位于所述金属化通孔后方的左侧，所述第三通孔位于所述金属化通孔后方的右侧；

每个所述介质谐振器均上开设有金属化盲孔，所述金属化盲孔的表面镀有金属层。

进一步的，所述介质谐振器的材料为高介电常数的陶瓷介质材料。

进一步的，所述介质谐振器的表面涂有金属屏蔽层。

进一步的，所述金属屏蔽层的材料为银材。

进一步的，所述金属化盲孔的表面镀有银层。

与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：

本申请提供了一种介质波导双工器，包括至少两个介质谐振器；至少两个所述介质谐振器首尾耦合成所述介质波导双工器；所述介质波导双工器的公共端口上开设有金属化通孔，所述金属化通孔的表面镀有金属层；所述金属化通孔上连接有接头；所述金属化通孔的前后方分别开设有第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一通孔位于所述金属化通孔的正前方，所述第二通孔位于所述金属化通孔后方的左侧，所述第三通孔位于所述金属化通孔后方的右侧；每个所述介质谐振器均上开设有金属化盲孔，所述金属化盲孔的表面镀有金属层。

本申请中所提供的介质波导双工器，通过在介质波导双工器的公共端口处开设有金属化通孔，金属化通孔可用于传递最大化的能量，金属化通孔的前后方分别开设第一通孔、第二通孔和第三通孔，第一通孔位于金属化通孔的正前方，第二通孔位于金属化通后方的左侧，第三通孔位于金属化通孔后方的右侧，因此第二通孔更靠近于位于左侧的介质谐振器而远离位于右侧的介质谐振器，第三通孔更靠近于位于右侧的介质谐振器而远离于位于左侧的介质谐振器，从而通过调整第一通孔和第二通孔之间的距离可调整金属化通孔传递至位于左侧的介质谐振器的能量大小，且对于位于右侧的介质谐振器的影响较小，通过调整第一通孔和第三通孔之间的距离可调整位于右侧的介质谐振器的能量大小，且对于位于左侧的介质谐振器的影响较小，从而无需再通过加深金属化盲孔的深度以提高耦合量，通孔的加工无需确定深度精度，降低了加工难度，提高了介质波导双工器的生产效率，解决了现有的介质波导双工器两侧的介质谐振器均与耦合盲孔之间存在较大的距离，若需要提高两侧介质谐振器的耦合量则需要加深耦合盲孔的深度，然而耦合盲孔越深则精度越难把控，加工难度越高，因此导致现有的介质波导双工器生产难度高，批量生产能力弱的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为现有介质波导双工器中的其中一个介质谐振器的侧视结构简图；

图2为现有介质波导双工器中的其中一个介质谐振器的俯视结构简图；

图3为现有介质波导双工器的侧视结构简图；

图4为现有介质波导双工器的俯视结构简图；

图5为本申请实施例所提供的介质波导双工器的侧视结构简图；

图6为本申请实施例所提供的介质波导双工器的俯视结构简图；

图7为本申请实施例中的单个介质谐振器的侧视结构简图；

图8为本申请实施例中的单个介质谐振器的俯视结构简图；

图9为现有介质波导双攻器公共端口的时延曲线图；

图10为本申请实施例所提供的介质波导双工器公共端口的时延曲线图；

其中，附图标记为：介质谐振器1；金属化盲孔2；金属化通孔3；左侧介质谐振器4；右侧介质谐振器5；第一通孔6；第二通孔7；第三通孔8；第四通孔9；第五通孔10；接头11；耦合盲孔12。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，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。

在本申请的描述中，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所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。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。

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申请中的具体含义。

如图1至图4所示，图1为现有介质波导双工器中的其中一个介质谐振器的侧视结构简图；图2为现有介质波导双工器中的其中一个介质谐振器的俯视结构简图；图3为现有介质波导双工器的侧视结构简图；图4为现有介质波导双工器的俯视结构简图；对于现有的单个介质谐振器来说，目前的耦合方式主要是在该介质谐振器的底部中心添加耦合盲孔12，耦合盲孔12连接接头11，通过该盲孔把能量耦合进介质谐振器中，盲孔的位置距离介质谐振器的中心越近，其耦合量便越大，则耦合盲孔12可相对较浅，加工也相对方便，但对于现有的介质波导双工器来说，其由至少两个介质谐振器1组成，因此能量耦合盲孔12需要移动至两侧介质谐振器之间以保证两侧介质谐振器均能接收到能量，由于耦合盲孔12距离两侧介质谐振器均较远，因此需要加深耦合盲孔12的深度，并调整耦合盲孔12的位置以调节两侧介质谐振器的耦合量平衡，再通过耦合盲孔12前后方的凹槽进行微调，但是这种现有的结构加工难度大，且在调整两侧谐振器各自的耦合量时，另一侧的谐振器同时会受到较大的影响，难以单独调控。

为了便于理解，请参阅图5至图6，图5为本申请实施例所提供的介质波导双工器的侧视结构简图；图6为本申请实施例所提供的介质波导双工器的俯视结构简图；

本申请中提供了一种介质波导双工器，其至少由两个介质谐振器1组合而成；

介质波导双工器中心位置的公共端口上开设有金属化通孔3，金属化通孔3的表面镀有金属层；

金属化通孔3上连接有接头11；

金属化通孔3的前后方分别开设有第一通孔6、第二通孔7和第三通孔8，第一通孔6位于金属化通孔3的正前方，第二通孔7位于金属化通孔3后方的左侧，第三通孔8位于金属化通孔3后方的右侧；

每个介质谐振器1均上开设有金属化盲孔2，金属化盲孔2的表面镀有金属层。

需要说明的是，介质波导双工器可以由至少两个介质谐振器1组成，以两个介质谐振器1组成一个介质波导双工器为例，此时的介质波导双工器由左右两端各一个的介质谐振器1首尾耦合而成，分别为左侧介质谐振器4和右侧介质谐振器5，在介质波导双工器的金属化通孔3的前后方开设有调节耦合量的第一通孔6、第二通孔7和第三通孔8，该第一通孔6位于金属化通孔3的正前方，该第二通孔7位于金属化通孔3的后方且靠近于左侧介质谐振器4，该第三通孔8位于金属化通孔3的后方且靠近于右侧介质谐振器5。

接头11外接传输线，传输线通过接头11将能量输入金属化通孔3中，金属化通孔3通过第一通孔6和第二通孔7将能量传递至左侧介质谐振器4中，通过调整第一通孔6和第二通孔7之间的距离可以单独调整耦合入左侧介质谐振器4的能量，且由于第一通孔6和第二通孔7靠近于左侧介质谐振器4而远离于右侧介质谐振器5，因此调整时不会影响到右侧介质谐振器5，通过第一通孔6和第三通孔8将能量传递至右侧介质谐振器5中，通过调整第一通孔6和第三通孔8的距离可以单独调整耦合入右侧介质谐振器5中，而且对比金属化通孔3与以往的耦合盲孔12而言，通孔的加工工艺难度低，只需直接钻穿便可，而盲孔需要控制深度精度，加工难度高，且盲孔在表面镀金属层的过程中，盲孔的底部可能会积有金属残渣，导致介质双工器的性能受到影响，而通孔在金属化过程中多余的金属残渣会自动脱落，不影响到介质波导双工器的性能。

每个介质谐振器1上均开设有金属化盲孔2，金属化盲孔2用于通过调整自身的深度调整该介质谐振器1的频率值。

本实施例的结构同样可以应用于单个使用介质谐振器中，请参阅图7和图8，图7为本申请实施例中的单个介质谐振器的侧视结构简图；图8为本申请实施例中的单个介质谐振器的俯视结构简图；在该单个使用的介质谐振器的顶部有开设有用于调节频率的金属化盲孔2，在该介质谐振器1的一侧边上开设有金属化通孔3，接头11与该金属化通孔3连接，通过接头11将能量耦合入金属化通孔3中，在金属化通孔3的前后方均开设有第四通孔9和第五通孔10，通过第四通孔9和第五通孔10将金属化通孔3中的能量耦合入该的介质谐振器1中，通过调节第四通孔9和第五通孔10的距离可调整耦合量的大小。

本申请中所提供的介质波导双工器，通过在介质波导双工器的公共端口处开设有金属化通孔3，金属化通孔3可用于传递最大化的能量，金属化通孔3的前后方分别开设第一通孔6、第二通孔7和第三通孔8，第一通孔6位于金属化通孔3的正前方，第二通孔7位于金属化通后方的左侧，第三通孔8位于金属化通孔3后方的右侧，因此第二通孔7更靠近于位于左侧的介质谐振器而远离位于右侧的介质谐振器，第三通孔8更靠近于位于右侧的介质谐振器而远离于位于左侧的介质谐振器，从而通过调整第一通孔6和第二通孔7之间的距离可调整金属化通孔3传递至位于左侧的介质谐振器的能量大小，且不影响到位于右侧的介质谐振器，通过调整第一通孔6和第三通孔8之间的距离可调整位于右侧的介质谐振器的能量大小，且不影响到位于左侧的介质谐振器，从而无需再通过加深金属化盲孔2的深度以提高耦合量，通孔的加工无需确定深度精度，降低了加工难度，提高了介质波导双工器的生产效率，解决了现有的介质波导双工器两侧的介质谐振器均与耦合盲孔12之间存在较大的距离，若需要提高两侧介质谐振器的耦合量则需要加深耦合盲孔12的深度，然而耦合盲孔12越深则精度越难把控，加工难度越高，因此导致现有的介质波导双工器生产难度高，批量生产能力弱的技术问题。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的介质波导双工器的介质谐振器1的材料为高介电常数的陶瓷介质材料，采用高介电常数的陶瓷介质材料一方面有利于降低介质的辐射损耗，另一方面提高了Q值，由于高Q值的特性，介质谐振器1也可以应用于低噪声振荡器以及高温超导薄膜微波特性测量等方面。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的介质谐振器1的表面涂有金属屏蔽层，从而进一步的减小介质辐射的损耗，起到电磁屏蔽的作用，从而将谐振器的射频信号更好地约束在谐振腔内，与外部空间隔离开。

作为进一步的改进，本申请实施例中的介质谐振器1表面所涂的金属屏蔽层的材料为银材，从而更好地将介质谐振器1的信号约束在谐振腔内。当然，本实施例中的材料不限于银材，除了采用银材外，还可以采用与银材性质类似的其他金属化材料。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的介质谐振器1的金属化盲孔2的表面镀有银层。当然，本实施例中的材料不限于银材，除了采用银材外，还可以采用与银材性质类似的其他金属化材料。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种介质波导双工器，其特征在于，所述介质波导双工器至少由两个介质谐振器组合而成；

所述介质波导双工器的中心位置的公共端口上开设有金属化通孔，所述金属化通孔的表面镀有金属层；

所述金属化通孔上连接有接头；

所述金属化通孔的前后方分别开设有第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第一通孔位于所述金属化通孔的正前方，所述第二通孔位于所述金属化通孔后方的左侧，所述第三通孔位于所述金属化通孔后方的右侧；

每个所述介质谐振器均上开设有金属化盲孔，所述金属化盲孔的表面镀有金属层。

2.根据权利要求1所述的介质波导双工器，其特征在于，所述介质谐振器的材料为高介电常数的陶瓷介质材料。

3.根据权利要求1所述的介质波导双工器，其特征在于，所述介质谐振器的表面涂有金属屏蔽层。

4.根据权利要求3所述的介质波导双工器，其特征在于，所述金属屏蔽层的材料为银材。

5.根据权利要求1所述的介质波导双工器，其特征在于，所述金属化盲孔的表面镀有银层。

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