CN1254965A - 用于自动调节介质滤波器的特性的方法和设备 - Google Patents

Abstract

需要提供一种方法和设备,用于在短时间内确切和自动地调节介质滤波器的特性。测量介质滤波器的特性容量,用电参量计算滤波器的设计等效电路的电参量,调节介质滤波器的特性调节部分,同时使用电参量和已经由上述调节改变的调节量计算表示与调节量有关的电参量变化量的调节函数。然后,根据包含调节函数的联立公式,用目前电参量和理想电参量之间的差计算调节量,由此完成例如50%的调节。通过重复实行上述处理,将允许滤波器的特征容量连续地接近于理想值。

Description

用于自动调节介质滤波器的特性的方法和设备

本发明涉及一种用于自动调节介质滤波器的特性的方法和设备。

典型的介质滤波器由电磁耦合的介质谐振器部分构成。每一个谐振器由形成在其上的介质和电极薄膜构成。

为了得到具有理想特性的介质滤波器，一种切割一些电极部分或一些介质部分，以便去掉它们的方法已经在使用中，或转动一些调节螺钉，以便插入或去除一些介质元件或一些金属元件，由此完成理想的特性调节。

如果使形成介质滤波器的材料的物理特性为恒定值，并且如果将介质滤波器的各种部分的尺寸保持非常高的精度，将允许得到大致上始终恒定的特性。但是，由于这些特性中有一些不规则，故在实际的设计中应该考虑这样的不规则。例如，实际上已经使用了一种方法，其中当要决定谐振频率时，如此设计这样的谐振频率，从而它总是稍微低于理想的谐振频率，并切割和去掉一些介质部分，直到谐振频率变成理想的谐振频率。

但是，对于由切割/设置或插入/去掉某一调节位置的介质材料或导电材料以调节上述特性而引起的干扰，正在调节的物体的特性变化不必是线状的。为此，根据工作人员的经验和感觉进行特性调节，但是这导致一个问题，即生产率低，并且它不可能进行稳定的制造。

为了对付上述问题，第2740925号日本专利已经揭示了一种自动操作，它能够自动调节上述电子部分的特性。这种揭示需要当根据用于特性调节的部分的调节量计算特性变化的关系，以便仅计算调节量，以根据上述关系得到预定的特性，此时必需消除一个所谓的不良调节的问题，这个问题是由于特性变化曲线将相应于各种产品调节量而相互不同的事实而引起的。为了这个原因，需要通过修整预定样品的数量而得到实际的数据，还需要根据样品的预定数量的电子部分，连续更新修整情况，由此应付发生在几个电子部分和几个制造处理中的不规则的问题。

但是，关于通过设置多个介质谐振器和输入/输出联合装置的介电滤波器，已经使用了一种多模式介质谐振器部分，目的是可以使滤波器变轻变小。例如，当使用十字形介质柱体，以利用双模式或三模式时，必需切割掉上述介质柱体的预定部分，以便调节每一个谐振器的谐振频率。但是，在多个谐振模式中，一个作为调节目标的谐振器的谐振频率是不可能完全独立于其它谐振器而调节的。例如，如果去掉介质柱体的某些部分，则几个谐振模式的谐振频率将在同时变化，这是不受欢迎的。只有一个比率差，表明哪一个谐振模式由而受到最大的影响。因此，在需要调节使用几个三模式谐振器的介质滤波器特性的情况下，大致上不可能使用允许操作的人进行调节，同时使用网络分析器调节它们的特性的方法。

本发明的目的是提供一种在更短的时间内自动和确切地调节介质滤波器的特性的方法和设备。

本发明包含：电参量取出步骤，包含取出参量要调节的介质滤波器的特性参量，由此通过使用特性参量计算滤波器的设计等效电路的电参量；调节函数产生步骤，包含调节所述介质滤波器的调节部分的电参量，由此通过使用电参量取出装置得到的电参量，以及使用调节量，产生表示调节量有关的电参量的变化量的调节函数；调节量计算步骤，用于根据含有调节函数的联立公式，使用在调节前得到的电参量，以及使用理想的电参量计算调节量；调节步骤，用于调节在调节量计算步骤中算出的量；重复进行电参量取出步骤和调节量计算步骤以及调节步骤，直到介质滤波器的特性参数达到预定值。

在调节量计算步骤中，通过将计算结果乘以预定的比率，通过将含有调节函数，在电参量取出步骤中得到的电参量和理想电参量代入联立方程得到计算结果。

按照这种方法，根据含有调节函数的联立公式，测量介质滤波器的特性参量(S参量)，使用滤波器的设计等效电路的电参量(从特性参量计算得到)和理想电参量之间的差，计算电参量调节部分的调节量。通过重复地改正计算的调节量，直到介质滤波器的特性参量达到预定值，可能确切和自动地调节介质滤波器的特性，而不依靠传统经验和感觉。

图1是示出介质谐振器部分的透视图。

图2提供了俯视平面图，示出介质谐振器部分和介质滤波器的截面图。

图3是示出用于调节电参量的部分的例子的示图。

图4提供了示出三种谐振模式和特性调节部分之间的关系的示图。

图5是示出电参量关于用于调节电参量的某部分上切割量而变化的曲线图。

图6是示出特性调节过程的流程图。

图7是示出特性调节过程的流程图。

图8提供了示出介质滤波器的俯视平面图和截面图。

图9示出用于上述介质滤波器的等效电路。

图10用于示出形成具有所设计的等效电路的滤波器的电参量与谐振器单元的电参量之间的关系。

图11是示出使由6级谐振器构成的介质滤波器的谐振频率收敛到特性调节理想值的处理的示图。

图12是用于根据本发明的自动调节介质滤波器的特性的系统的平面框图。

下面将参照图1到6，描述关于本发明的一个实施例的介质滤波器特性的自动调节方法和设备。

图1是透视图，概要地示出了介质滤波器的一些重要的部分，其中在这里使用这些部分的目的是调节其特性。在图1中，参数1用于表示介质腔，其中有整体地形成的合成的介质柱体2，该介质柱体2由两个以相互正交的关系安排的介质柱体2a和2b构成。相应于这两个介质柱体2a和2b的每一个端面，并且是在腔1的每一个连接壁的中心部分上，形成有一个凹陷部分4a，该凹陷部分4a从每一个连接壁的外表面向内延伸到介质柱体2a和2b中的每一个介质柱体深处，其中每一个凹陷部分4a的内部表面上形成有导电材料3a。每一个导电材料3a都与形成在腔1外表面上的导电材料3连续地连接。

图2描述了一个例子，其中将外部耦合环和同轴连接器装到上述多模式介质谐振器上，由此形成带通滤波器，该滤波器由3级谐振器构成。详细地说，图2A是平面图，概要地示出了在将导电板安装到腔的开口上之前的状态，而图2B是从其前侧看时的纵向截面图。在形成在腔1的上表面和下表面上的两个开口的导电板10和11外表面上，设置了两个特征连接器14和15，而在导电板的内表面上安装了耦合环12和13。如图2A所示，这些耦合环12和13都安排得与复合介质材料10的每一个介质柱体呈45度。耦合环12与TM110(x+y)模式磁耦合，该模式是第一谐振模式，而耦合环13与TM110(x-y)模式磁耦合，该模式是第二谐振模式。如下面将在本说明书中提到的，除了上述第一和第三谐振模式外，将产生TM111模式，它是第二谐振模式，从而，可以使第一、第二和第三谐振模式成功耦合，由此得到具有由3级谐振器构成的带通滤波器的特性。

图3描述了用于调节三重模式介质谐振器的电参量的一些部分。

图4A描述了TM110(x+y)模式的电场分布，这种模式是第一谐振模式，图4B描述了TM111模式的电场分布，该模式是第二谐振模式，图4C描述了TM110(x-y)模式的电场分布，它是第三谐振模式。

在使用三模式谐振器的情况下，电参量包括第一、第二和第三谐振模式的谐振频率f1、f2和f3，第一和第二谐振模式之间的耦合系数K12，第二和第三谐振模式之间的耦合系数K23，第一和第三谐振模式之间的耦合系数K13。为了调节这些电参量，较好地选出9个部分或更多的部分切割，如图3所示。但是，在实际使用中，7个地方是足够了。例如，如果切割一个部分A1，f1和f2将升高，并且将增加k12。通过切割部分A1，如果在存在k12的条件下(即在上述第一和第二谐振模式合在一起的条件下)已切割部分A2，则f1和f2将升高，而k23将减小。如果切割部分A3，主要f2和f3将升高，而k23将增加。通过切割部分A3，如果在存在k23的条件下(即在上述第二和第三谐振模式耦合在一起的条件下)已切割部分A4，则f2和f3将升高，并且k23将减小。如果切割部分A5，主要f1和f3将升高。另外，如果切割部分A6a或A6b，主要f1和f3将升高，并且k13将增加。在存在k13的条件下，如果切割部分A7a或A7b，则f1和f3将升高，并且k13将减小。

下面，将描述本发明的调节方法。通过例如图12所示的系统执行这种方法。

分别由本地计算机502和503控制调节机506和507。调节机包括用于将要调节的滤波器带至预定的部分(其中，滤波器的上述调节部分将被切割以及用于将电介质从滤波器去掉的螺钉)的传送机。通过本地计算机控制螺钉的进度，以除去预定量的电介质。在调节了一个滤波器后，传送机移动，将下一个滤波器送到预定的部分，以切割电介质。将调节机连接到网络分析器506和507，用于测量要调节的滤波器的电特性。分析器也由本地计算机控制。本地计算机502和503还通过例如区域网连接到服务器计算机501。可以将测得的数据从本地计算机传送到服务器计算机，并在服务器中进行处理。和数据处理的结果一致，本地计算机控制调节机，以进一步调节机器中的介质滤波器。

首先，测量单个介质滤波器的特性，将滤波器的电特性分解成谐振器单元的电特性，从而可以通过使用最小二乘法负责每一个调节部分的切割量和电参量的变化量。这种功能接近于使用诸如二级函数和三级函数之类的指数函数。在图3所示的上述9个调节部分中，如果A6a到A6b中的任何一个，以及A7a和A7b中的任何一个被切割，并且如果总的切割量是7的调节部分由Zn(n＝1，2，3，4，5，6，7)表示，则可以存在下面的关系式。

[公式1]

对于调节部分A1：

    f1＝f1ini(1+ψ11(Z1))

    f2＝f2ini(1+ψ12(Z1))

    f3＝f3ini(1+ψ13(Z1))

    k12＝k12ini+ψ14(Z1))

    k23＝k23ini+ψ15(Z1))

    k13＝k13ini+ψ16(Z1))

对于调节部分A2：

    f1＝f1ini(1+ψ21(Z2))

    f2＝f2ini(1+ψ22(Z2))

    f3＝f3ini(1+ψ23(Z2))

    k12＝k12ini+ψ24(Z2))

    k23＝k23ini+ψ25(Z2))

    k13＝k13ini+ψ26(Z2))

对于调节部分A3：

    f1＝f1ini(1+ψ31(Z3))

    f2＝f2ini(1+ψ32(Z3))

    f3＝f3ini(1+ψ33(Z3))

    k12＝k12ini+ψ34(Z3))

    k23＝k23ini+ψ35(Z3))

    k13＝k13ini+ψ36(Z3))

    ……

对于调节部分A7：

    f1＝f1ini(1+ψ71(Z7))

    f2＝f2ini(1+ψ72(Z7))

    f3＝f3ini(1+ψ73(Z7))

    k12＝k12ini+ψ74(Z7))

    k23＝k23ini+ψ75(Z7))

    k13＝k13ini+ψ76(Z7))

这里，f1ini，f2ini，f3ini，k12ini，k23ini，k13ini分别是初始值。另外，ψmn(n＝1，2，3，4，5，6，7，m＝1，2，3，4，5，6)是关于切割量的参量变化量的函数，以指数函数出现，诸如二级函数或三级函数，它们都经过原点0。

当正在实际切割介质滤波器的调节部分时，上述调节函数ψ11、ψ12、ψ13、…ψ21、ψ22、ψ23、…ψ74、ψ75、ψ76，可以作为有关切割量的参量的变化量而获得。图6中以流程图示出这种处理的过程。如流程图所示，首先，将所有上述部分的各个切割量Z1到Z7初始化，测量S参数，由此计算和得到电参量f1，f2，f3，k12，k23，k13，用于实现这些S参量，这依靠的是有关等效电路设计上的凑合计算。然后，将初始值1结合到调节部分的序数m中，由此将Z1设置在一个预定步的切割量。这里，一步的切割量为通过将根据切割部分预定的最大容许切割量除以预定的最大步数得到的值。例如，如果将最大切割量设置为5mm，并且步数的最大值设置为10步，则一步的切割量将是0.5mm。首先，必需进行计算，得到在样品的调节部分A1已经被切割掉一步的切割量时，电参量f1，f2，f3，k12，k23，k13的变化量(变化率)。接着，将调节部分A2切割掉一步的切割量，以便得到上述6个电参量的变化量。然后，将调节部分A3切割掉一步的切割量，以便得到上述6个参量。从这一步往下，按照类似的方法，处理7个调节部分中的每一个部分，以便得到每一个电参量在已经将调节部分切割掉一步切割量时的变化量。结果，再将调节部分A1切割掉一步的切割量(0.5mm)(依靠这一点，A1将从其起始状态变化到另一个状态，该状态中已经切割掉了1.0mm)，由此，得到上述6个电参量在此时的变化量。此后，再将调节部分A2切割掉一步的切割量，由此得到上述6个电参量在此时的变化量。从这一步往下看，按照类似的方法，处理7个调节部分中的每一个部分，以便得到每一个电参量的变化量，同时将调节部分切割掉一步的切割量。连续而重复实行上述处理，直到每一个调节部分的切割量达到预定的最大值，由此得到与每一个调节部分的切割量有关的每一个电参量的变化。最后，对于每一个调节部分，依靠最小二乘法，可以得到每一个电参量对于切割量的变化曲线，作为大致的曲线。这些曲线相应于上述函数ψ11、ψ12、ψ13、…ψ21、ψ22、ψ23、…、ψ74、ψ75、ψ76。

图5用于示出表示在容许的最大切割量7mm已经被切割7步的条件下的调节部分A1的各种电参量的变化。用水平轴表示切割量，用垂直轴表示每一个电参量的变化速率。用F01。F02。F03从变化率的形式表示上述f1、f2、f3的变化。另外，以绝对值的形式分别表示K12、K23和K13。在这个图所示的例子中，可以用下面的二级函数表示调节函数。

ψ11(Z1)＝(1.6721×10^-2)Z1²+(4.0662×10^-2)Z1

ψ12(Z1)＝(1.5943×10^-2)Z1²+(1.6339×10^-2)Z1

ψ13(Z1)＝(5.0085×10^-2)Z1²+(1.3070×10^-2)Z1

ψ14(Z1)＝(3.2535×10^-2)Z1²+(5.0863×10^-2)Z1

ψ15(Z1)＝(-1.2683×10^-2)Z1²+(2.6757×10^-2)Z1

ψ16(Z1)＝(1.4478×10^-2)Z1²+(3.0814×10^-2)Z1

在这个例子中，通过切割调节部分A1，f1和f2将以比f3更高的速率升高。另外，K12将以比K23和K13更大的程度变化。

根据上述的公式1，由于可以使用测量结果计算电参量f1ini、f2ini、f3ini、f12ini、f23ini、f13ini，如果提供了需要的电参量f1、f2、f3、K12、K23、K13，就可以得到满足上述参量的切割量21、22、23、24、25、26、27。但是，既使如果从相同的方式制造和装配几个介质滤波器，由于在各种部分的尺寸存在普遍差异，并且装配精度查可能不符合要求，故这些介质滤波器的特性仍然或多或少地相互不同。由于这些原因，虽然可从根据由依靠计算得到的切割量实现切割部分，电参量不会根据上述函数的变化。相应地，必需根据实物，对上述函数进行纠正。因此，如果完成由上述计算得出的必需切割量的大约50％的切割，并从几步进行将性调节，而且如果参量的初始值被改正，电参量关于切割量的变化将变到适当的处理。更详细地说，将以下面的方式调节特性。

首先，将在完全未实现切割情况下的介质滤波器的电参量用作P初始值f1ini、f2ini、f3ini、f12ini、f33ini、f13ini。另外，将谐振器单元中可用于得到想要的滤波器特性的电参量的理想值定义为f1trg、f3trg、f3trg、k12trg、k23trg、k13trg。

在初始切割处理中，由于关于初始值的改正量不清楚，故需要解出下面联立方程，从计算切割量Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7。

[公式2]f1trg＝f1ini(1+ψ11(Z1)+ψ21(Z2)+ψ31(Z3)+ψ41(Z4)+ψ51(Z5)+ψ61(Z6)+ψ71(Z7))f2trg＝f2ini(1+ψ12(Z1)+ψ22(Z2)+ψ32(Z3)+ψ42(Z4)+ψ52(Z5)+ψ62(Z6)+ψ72(Z7))f3trg＝f3ini(1+ψ13(Z1)+ψ23(Z2)+ψ33(Z3)+ψ43(Z4)+ψ53(Z5)+ψ63(Z6)+ψ73(Z7))k12trg＝k12ini(1+ψ14(Z1)+ψ24(Z2)+ψ34(Z3)+ψ44(Z4)+ψ54(Z5)+ψ64(Z6)+ψ74(Z7))k23trg＝k23ini(1+ψ15(Z1)+ψ25(Z2)+ψ35(Z3)+ψ45(Z4)+ψ55(Z5)+ψ65(Z6)+ψ75(Z7))k13trg＝k13ini(1+ψ16(Z1)+ψ26(Z2)+ψ36(Z3)+ψ46(Z4)+ψ56(Z5)+ψ66(Z6)+ψ76(Z7))

但是，由于有7个未知字母和6个公式，故不可能以简单的方式得到这些未知的字母。但是，由于可以的切割量不是在无上下限的，例如，对于Z1到Z7可能的切割量都在0mm到6.0mm的范围内，即每一个都具有有限的范围，故必须同时得到这些条件和Zn到Z7。然后，实际的切割量Z1′到Z7′可以在下面算出。

Z1′＝Z1×0.5

Z2′＝Z2×0.5

Z3′＝Z3×0.5

Z4′＝Z4×0.5

Z5′＝Z5×0.5

Z6′＝Z6×0.5

Z7′＝Z7×0.5

上述系数0.5被称为切割量实现率，较大的切割量实现率(它愈接近1愈好)可以产生更快的调节速度。但是，对于电参量的理想值的磨合精确性将减小。相反，如果使切割驰豫率小，则调节速度将变慢，可以使关于电参量理想值的磨合精确度得到改进。

对于第二次以后实行的切割处理，在完成了前面的切割处理(No.n-1)后，将从介质滤波器的特性变量(S变量)得到的电参量定义为f1 new、f2 new、f3new、k12 new、k23 new、k13 new，并将实际的切割量定义为Z1′、Z2′、Z3′、Z4′、Z5′、Z6′、Z7′，由此使用下面的公式，计算f1 rev、f2 rev、f3rev、k12 rev、k23 rev、k13 rev。

[公式3]f1rev＝f1new/(1+ψ11(Z1′)+ψ21(Z2′)+ψ31(Z3′)+ψ41(Z4′)+ψ51(Z5′)+ψ61(Z6′)+kψ71(Z7′))f2rev＝f2new/(1+ψ12(Z1′)+ψ22(Z2′)+ψ32(Z3′)+ψ42(Z4′)+ψ52(Z5′)+ψ62(Z6′)+ψ72(Z7′))f3rev＝f3new/(1+ψ13(Z1′)+ψ23(Z2′)+ψ33(Z3′)+ψ43(Z4′)+ψ53(Z5′)+ψ63(Z6′)+ψ73(Z7′))k12rev＝k12new-(ψ14(Z1′)+ψ24(Z2′)+ψ34(Z3′)+ψ44(Z4′)+ψ54(Z5′)+ψ64(Z6′)+ψ74(Z7′))k23rev＝k23new-(ψ15(Z1′)+ψ25(Z2′)+ψ35(Z3′)+ψ45(Z4′)+ψ55(Z5′)+ψ65(Z6′)+ψ75(Z7′))k13rev＝k13new-(ψ16(Z1′)+ψ26(Z2′)+ψ36(Z3′)+ψ46(Z4′)+ψ56(Z5′)+ψ66(Z6′)+ψ76(Z7′))

上述[公式3]是上述[公式2]的反向计算，并且可以用于计算初始值，该初始值可以用于目前的电参量和调节函数之间的关系。即，在上述公式中，

f1ini＝f1rev

f2ini＝f1rev

f3ini＝f1rev

k12ini＝k12rev

k23ini＝k23rev

k13ini＝f13rev

可以用上述方式改正初始值。然后，解出[公式2]的联立方程，以便得到新的切割量Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7。但是，由于这些切割量是绝对量，并且由于在各种调节部分实行Z1′到Z7′的切割。另外，由于将切割量弛豫率设置为0.5，对于调节部分A1到A7，此时的实际切割率如下

(Z1-Z1′)×0.5

(Z2-Z2′)×0.5

(Z3-Z3′)×0.5

(Z4-Z4′)×0.5

(Z5-Z5′)×0.5

(Z6-Z6′)×0.5

(Z7-Z7′)×0.5

这里，通过取f1为一个例子，将一个实施例表示如下、例如，方程2的解为f1 tag＝890(MHz)，f1 ini＝880(MHz)，并且如果解[公式2]的结果为Z1＝10[mm]，并且将切割弛豫率设置为0.5，则10×0.5＝5[mm]，实际切割量将是5[mm]。此外，如果再次测量，并发现f1＝886[MHz]，[公式3]中的f1 new可以改为886[MHz]，同时Z1′到Z7′可以改为实际切割量(Z1′＝5(mm))，由此计算f1 rev、f2 rev、f3 rev，k12rev、k23rev、k13rev。这里，如果f1 rev＝879.5(MHz)则这可以用于使[公式2]中的f1 ini改变。然后，将f1 tag＝890(MHz)结合到[公式2]中，以便得到z1到z7。如果z1＝11[nm]，由于首次的切割量将是5(mm)，第二次切割量将是3(mm)(因为11-5＝6.6×0.5＝3(mm))。用相同的方法实行这一步以下的处理。

下面，通过图7中所示的流程图表示特性调节方法的完整过程。首先，用网络分析器测量其特性要调节的介质滤波器的S参量(S11、S12、S21、S22)。如果因此测得的值不在理想的范围内(在未完成完全的切割的条件下，这样的测量值当然在理想的范围内)，相应于上述S参量的电参量(它是用于实际表示上述S参量的特性的电参量)可以依靠与为滤波器设计的等效电路有关的凑合计算而得到。如果是初始切割，如此画出的目前电气量f1、f2、f3、k12、k23、k13可以用做[公式2]中所示的联立方程中的初始值f1 ini、f2ini、f3 ini、k12 ini、k23ini、  k13ini。应该通过与滤波器的设计的等效电路有关的凑合计算得到[公式2]的理想参量f1trg、f3trg、f3trg、k12trg、k23trg、k13trg，目的是这些理想的参量可以用作实现理想S参量的电参量。另外，依靠样品的切割，预先计算调节函数ψ11、ψ21、ψ31、ψ41、…ψ76。将这些已知的值代入[公式2]，以便计算切割值Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7。另外，将每一个切割量的50％设置为实际切割量Z1′、Z2′、Z3′、Z4′、Z5′、Z6′、Z7′，然后由机械手切割。

此后，测量S产量，以确定它们是否在理想的范围内，如果测量的参数不在理想的范围内，则可以从目前的S参量计算电参量。接着，将计算的参量f1、f2、f3、k12、k23和k13用作[公式3]中的电参量f1 new、f2 new、f3 new、k12 new、k23 new、k13 new，其方法是代入实际的切割量Z1′、Z2′、Z3′、Z4′、Z5′、Z6′、Z7′，由此解出[公式3]，并且由此算出电参量f1 rev、f2 rev、f3 rev、k12 rev、k23 rev、k13 rev。另外，将这些容量用作f1 ini、f2 ini、f3 ini、k12 ini、k23ini、k13ini，以便改正初始值。此后，上述[公式2]的联立方程算出下面的切割量Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7，由此通过机械手实行预定的切割处理，其中实际切割量为新切割的量的50％。通过一次次重复上述处理，S参量将P逐渐接近于理想范围，由此一旦容量进入理想的范围，就完成上述处理。

不过，当与S参量的理想值有关的差变得小于预定的值时，而且，当与电参量的理想值有关的差变得小于预定的值时，可使上述切割驰豫率为100％，以便一下子完成调节。另外，许多重复的切割处理可以使上述切割量驰豫率放大，由此使上述调节所必需的总的时间变短，而对与理想值有关的磨合精确度不带来任何影响。

在上面所示的实施例中，虽然已经给出的例子是由只使用一个三模式介质谐振器的3级谐振器构成的介质滤波器，这种实施例也适合于用于使用单模式介质谐振器构成的介质滤波器的情况中。另外，它也适用于使用多个介质谐振器形成的单一介质滤波器的情况中。

下面，用图8到11表示另一个例子，该例子使用两个三模式介质谐振器，由此形成6级谐振器，构成具有带通特性的介质滤波器。

用图8提供示出介质滤波器的结构的示图，图8A是示出滤波器的平面图，但是其中不包括设置在腔的上开口上的导电板，图8B是当从其前侧看时的纵向截面图。在位于腔1a和1b的上侧和下侧上的两个口开口上，设置了两个导电板10和11。将两个同轴连接器14a和14b安装到导电板10的外表面，而将两个耦合环12a和12b安装到导电板的内表面。如图8A所示，这些耦合环12a和12b安排得相对于组合介质材料10的每一个介质柱体成45度。耦合环12a与TM_110(x+y)模式磁耦合，而耦合环13a与TM_110(x-y)模式磁耦合。类似于上述的实施例，还产生TM₁₁₁模式，以便与三重谐振模式连续耦合。通过这种方法，组合环12a→TM_110(x+y)模式→TM₁₁₁模式→TM_110(x-y)模式→耦合环Ba、Bb→TM_110(x-y)模式→TM₁₁₁模式→TM_110(x+Y)模式→耦合环14b可以按照所述的顺序连续耦合，由此形成由6级谐振器构成的介质滤波器，它具有带通滤波器特性。

图9中示出为上述滤波器所设计的等效电路。另外，图10中示出一个谐振器单元的电参量和电参量之间的关系。如图所示，设计的参量是为由6级谐振器构成的滤波器设计的等效电路上的电参量。在上面设计的容量中，K12、K23、K34、K45、K56是主要的耦合系数，而K13和K46是极化和耦合系数，它们用于产生衰减极点。另外，在上述参量中，谐振器单元电容的f1、f2、f3、k12、k23、k13是要被调节的。在设计的参数中，K01，K34，K67，K03，K47，K07、Q1到Q6是固定的容量，从而它们不被调节。然而，在图9中，省略了K03、K47、K07。

类似于上述有关只使用一个三模式介质谐振器的介质滤波器的情况，如果重复实行上述特性调节，上述设计的容量将接近于理想值，因此使S参量能够在理想范围内。此时调节特性的指示参量F1到F6变化的图象示于图11中。按照这种方法，每一个谐振器作为在切割处理前的初始特性的谐振频率常常相互不同，但通过上述过程，将一步步收敛到预定的值。

本实施例取了一个例子，它需要调节通过使用介质柱的FM模式介质谐振器所形成的介质滤波器的特性。但是，在通过使用介质块或介质板上形成有电极的FM模式介质谐振器所形成的滤波器的情况中，也可以通过部分地切去电极或介质部分而实行特性调节。另外，对TE模式介质谐振器，允许通过切割介质部分实行特性调节。

另外，基本上由于对谐振系统引起某种干扰而影响特性调节，故也可能由于插入或将介质材料或导电板移入谐振空间或从其移出而影响所述调节。另外，在通过谐振器和诸如耦合环之类的耦合装置之间的耦合实行耦合的调节时，允许只通过调节耦合环的方向和变形量来实现这样的调节。在上述情况下，可使用特性调节机械手来实现上述特点，方法是控制插入/去掉介质材料或导电板的量。

通过根据含有调节函数的联立公式，使用本发明，测出介质滤波器的特性参量(S参量)，通过使用从特性参量计算出来的滤波滤波器的设计等效电路的电参路和使用理想的电参量，算出电参量调节部分的调节量。可以简单地通过重复改正算出的调节量，直到介质滤波器的特性参数达到预定值，而得到理想的滤波器特性。

由于这个原因，不需依靠位流的经济和感觉，就可以确切而自动地调节介质滤波器的特性。

Claims (5)

1.一种自动调节介质滤波器的特性的方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：

电参量取出步骤，包含测量要调节的介质滤波器的特性参量，由此利用这些特性参量计算滤波器的设计等效电路和电参量；

调节函数产生步骤，包含调节所述介质滤波器的调节部分的电参量，由此利用电参量取出装置得到的电参量和调节量，产生表示与调节量有关的电参量的变化量的调节函数；

调节量计算步骤，用于根据含有调节函数的联立公式，利用在调节之前得到的电参量和理想的电参量计算调节量；

调节步骤，用于调节在调节量计算步骤中算出的量，

其中，重复进行电参量取出步骤和调节量计算步骤以及调节步骤，直到介质滤波器的特性参数达到预定值。

2.如权利要求1所述的自动调节介质滤波器特性的方法，其特征在于，在调节计算步骤中通过将计算结果乘以预定的比率计算调节量，通过代入含有调节函数的在电参量取出步骤中得到的电参量和理想电参量的联立方程得到计算结果。

3.如权利要求1或2所述的自动调节介质滤波器的特性的方法，其特征在于，在第一次调节中在调节之前的电参量是通过电参量取出装置得到的电参量，在从第二次调节经后的调节中，是通过代入含有调节函数的联立公式得到的电参量、在前面的调节之后的电参量取出步骤中得到的电参量、以及反向计算后的已调节的量。

4.如权利要求1、2或3所述的自动调节介质滤波器特性的方法，其特征在于介质滤波器是多模式介质滤波器。

5.一种用于自动调节介质滤波器的特性的设备，其特征在于所述设备包含：

电参量取出装置，用于测量要调节其特性的介质滤波器的特性容量，由此通过使用此特性容量，计算滤波器的设计等效电路和电参量；

调节函数产生装置，用于调节所述介质滤波器的调节部分电参量，由此通过使用电参量取出装置和使用调节量，产生表示与调节量有关的电参量的变化量的调节函数；

调节量计算装置，用于根据含有调节函数的联立方程，使用调节所得到的电参量，以及使用理想电参量，计算调节量；及

调节装置，用于调节通过调节量计算装置算出的量；

控制装置，用于重复进行使用电参量取出装置的处理和使用调节量计算装置的处理，和使用调节装置的处理，直到介质滤波器的特性容量达到预定的值。

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