CN111478009B - 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；介质谐振器上开设有金属化盲孔和空气通孔；金属化盲孔开设于介质谐振器的顶部，金属化盲孔的表面镀有金属层；金属化盲孔的底部开设有空气通孔，空气通孔贯通所述介质谐振器的底部，空气通孔内可填充金属材料；在两个所述介质谐振器之间的公共端口上设置有金属化通孔，所述金属化通孔的表面镀有金属层，所述金属化通孔的上方连接有接头。本申请解决了现有的介质波导双工器通过金属化通孔短路以进行时延调整的方式具有不可逆性，一旦开设电镀的金属化通孔，该侧介质谐振器便不可再恢复原来的状态，导致双工器在射频信号传输中的性能受到影响的技术问题。

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。

在对介质波导双工器的实际调试过程中，需要对双工器的两个相对的端口进行时延调整，与传统的金属腔体双工器采用调节螺杆短路的方式不同的是，现有的介质波导双工器是通过先在一侧介质谐振器的端路开设电镀的金属化通孔使其短路，然后对另外一侧介质谐振器的端路进行时延调整的，然而，这种通过金属化通孔短路以进行时延调整的方式具有不可逆性，一旦开设了电镀的金属化通孔，该侧介质谐振器便不可再恢复原来的状态，导致双工器在射频信号传输中的性能受到影响。

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通过金属化通孔短路以进行时延调整的方式具有不可逆性，一旦开设了电镀的金属化通孔，该侧介质谐振器便不可再恢复原来的状态，导致双工器在射频信号传输中的性能受到影响的技术问题。

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；

所述介质谐振器上开设有金属化盲孔和空气通孔；

所述金属化盲孔开设于所述介质谐振器的顶部，所述金属化盲孔的表面镀有金属层；

所述金属化盲孔的底部开设有空气通孔，所述空气通孔贯通所述介质谐振器的底部，所述空气通孔内可填充金属材料；

在两个所述介质谐振器之间的公共端口上设置有金属化通孔，所述金属化通孔的表面镀有金属层，所述金属化通孔的上方连接有接头。

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。

进一步的，所述金属材料为铜材。

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，所述介质波导双工器至少由两个介质谐振器组合而成；所述介质谐振器上开设有金属化盲孔和空气通孔；所述金属化盲孔开设于所述介质谐振器的顶部，所述金属化盲孔的表面镀有金属层；所述金属化盲孔的底部开设有空气通孔，所述空气通孔贯通所述介质谐振器的底部，所述空气通孔内可填充金属材料；在两个所述介质谐振器之间的公共端口上设置有金属化通孔，所述金属化通孔的表面镀有金属层，所述金属化通孔的上方连接有接头。

本申请所提供的介质波导双工器，通过在介质波导双工器的介质谐振器上添加空气通孔，结构简单生产方便，由于空气通孔对频率有一定的影响，孔径越大，频率就越高，通过在空气通孔中填塞金属材料，从而便可使该谐振器短路，从而无需再开设一个金属化处理的通孔，当对双工器的延时调整完成时，只需取出填塞的金属材料便可，即不会影响到双工器的工作性能，相对于开设金属化处理的通孔来说空气通孔的加工也更加方便快捷，提高了批量生产的能力，解决了现有的介质波导双工器通过金属化通孔短路以进行时延调整的方式具有不可逆性，一旦开设了电镀的金属化通孔，该侧介质谐振器便不可再恢复原来的状态，导致双工器在射频信号传输中的性能受到影响的技术问题。

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其中一个介质谐振器的侧视结构简图；

图6为本申请实施例所提供的介质波导双工器的其中一个介质谐振器的俯视结构简图；

图7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8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9为介质波导双工器未添加空气通孔时的公共端口延时响应曲线图；

图10为介质波导双工器添加了空气通孔后的公共端口延时响应曲线图；

图11为本申请中在右侧介质谐振器的空气通孔填充了金属材料的状态下，左侧介质谐振器的空气通孔端的时延响应曲线图；

图12为本申请中在左侧介质谐振器的空气通孔填充了金属材料的装填下，右侧介质谐振器的空气通孔端的试验响应曲线图；

其中，附图标记为：介质谐振器1；金属化盲孔2；空气通孔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；接头9；金属化通孔10。

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；在介质谐振器上开设有金属化盲孔，若需要对该介质谐振器进行短路处理，则通常需要在该介质谐振器的中心添加一个金属化通孔10，在该通孔上电镀金属层使得该介质谐振器短路，然而虽然可实现精准的延时调整，却使得介质谐振器无法恢复至原来的状态，影响了介质谐振器的性能。

为了便于理解，请参阅图5至图8，图5为本申请实施例所提供的介质波导双工器的其中一个介质谐振器的侧视结构简图；图6为本申请实施例所提供的介质波导双工器的其中一个介质谐振器的俯视结构简图；图7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8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；

本申请中提供的一种介质波导双工器，该介质波导双工器至少由两个介质谐振器组合而成；

介质谐振器1上开设有金属化盲孔2和空气通孔3；

金属化盲孔2开设于介质谐振器1的顶部，金属化盲孔2的表面镀有金属层；

金属化盲孔2的底部开设有空气通孔3，空气通孔3贯通介质谐振器1的底部，空气通孔3内可填充金属材料；

两个介质谐振器之间设置有金属化通孔10，金属化通孔10的表面镀有金属层，金属化通孔10的上方连接有接头9。

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组合而成，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10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10的正前方，该第二通孔7位于金属化通孔10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10的后方且靠近于右侧介质谐振器5。

接头9外接传输线，传输线通过接头9将能量输入金属化通孔10中，金属化通孔10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，在未添加空气通孔3前，介质波导双工器的公共端口延时响应如图9所示，图9为介质波导双工器未添加空气通孔时的公共端口延时响应曲线图，在添加完空气通孔3后，介质波导双工器的公共端口延时响应如图10所示，图10为介质波导双工器添加了空气通孔后的公共端口延时响应曲线图，对比图9和图10可知，空气通孔3对介质波导双工器公共端口的延时响应仅存在微小的影响。

金属化盲孔2的表面镀有金属层，金属化盲孔2用于调节介质谐振器1的频率，金属化盲孔2的深度越大，介质谐振器1的频率就越低，空气通孔3开设于金属化盲孔2的下方，该空气通孔3不做表面镀金属处理，因此本身并不会导致介质谐振器1的短路，当空气通孔3的孔径越大时，介质谐振器1的频率越高，具体的孔径根据实际需求进行设定，通过在空气通孔3中填充金属化物质，从而可实现该侧的介质谐振器1的短路，以方便介质波导双工器另一侧的介质谐振器1的延时调整，当两侧的介质谐振器1都延时调整好后，则完成对该介质波导双工器的调试，如图11和图12所示，图11为本申请中在右侧介质谐振器的空气通孔填充了金属材料的状态下，左侧介质谐振器的空气通孔端的时延响应曲线图；图12为本申请中在左侧介质谐振器的空气通孔填充了金属材料的装填下，右侧介质谐振器的空气通孔端的试验响应曲线图；由图11和图12可见，左侧介质谐振器4和右侧介质谐振器5在调整时延响应时均不受另一侧的介质谐振器1的影响。

本申请所提供的介质波导双工器，通过在双工器的谐振器上添加空气通孔3，结构简单生产方便，由于空气通孔3对频率有一定的影响，孔径越大，频率就越高，通过在空气通孔3中填塞金属材料，从而便可使该谐振器短路，从而无需再开设一个金属化处理的通孔，当对双工器的延时调整完成时，只需取出填塞的金属材料便可，即不会影响到双工器的工作性能，相对于开设金属化处理的通孔来说空气通孔3的加工也更加方便快捷，提高了批量生产的能力，解决了现有的介质波导双工器通过金属化通孔10短路以进行时延调整的方式具有不可逆性，一旦开设了电镀的金属化通孔10，该侧滤波器便不可再恢复原来的状态，导致双工器在射频信号传输中的性能受到影响的技术问题。

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3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。

作为进一步的改进，本申请实施例中的空气通孔3内所填充的金属材料为铜材，采用铜材具有优良的导电性能，通过在空气通孔3中填充铜材，从而使介质谐振器1实现短路。当然，本实施例中的材料不限于铜材，除了采用铜材外，还可以采用与铜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 (6)

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；

所述介质谐振器上开设有金属化盲孔和空气通孔；

所述金属化盲孔开设于所述介质谐振器的顶部，所述金属化盲孔的表面镀有金属层；

所述金属化盲孔的底部开设有空气通孔，所述空气通孔贯通所述介质谐振器的底部，所述空气通孔内用于填充金属材料；

在两个所述介质谐振器之间的公共端口上设置有金属化通孔，所述金属化通孔的表面镀有金属层，所述金属化通孔的上方连接有接头；所述金属化通孔的前方开设有第一通孔，后方开设有第二通孔和第三通孔。

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。

6.根据权利要求1所述的介质波导双工器，其特征在于，所述金属材料为铜材。

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