CN1319917A - 电介质谐振器、滤波器、多路复用器和通信器件 - Google Patents

Abstract

电介质谐振器包括由导电材料形成的腔体构件和放置在该腔体构件中的电介质芯。在电介质芯的每个凸缘部分的末端面上形成了电极。具有为覆盖凸缘部分的末端面之用的覆盖部分和具有沿个凸缘部分外边弯曲弹簧部分的金属箔片被连接到电介质芯。此后,把金属箔片和弹簧部分焊接到腔体壁的内表面。该金属箔片具有朝腔体壁表面的顶升部分,而该顶升部分的内部被注满了一种粘合剂。

Description

电介质谐振器、滤波器、多路复用器和通信器件

本发明涉及包括电介质芯和腔体的电介质谐振器。本发明还涉及与采用这种电介质谐振器的滤波器和多路复用器以及包括这种滤波器或多路复用器的通信器件。

放置在腔体内的包括电介质芯的小型电介质谐振器一般能够在微波范围内处理较高的功率。

例如，采用横向磁场(TM)模式的电介质谐振器是由在腔体构件(cavitymember)的一个腔体中安置了电介质陶瓷的电介质芯而构成的，该腔体构件是由金属或陶瓷做成的，在其表面覆盖了一层电极薄层。

常规电介质谐振器结构的一个例子示于图18、19A和19B，其中图18是一分解的透视图，图19A是顶视图，和图19B是截面图。在这个例子中，电介质谐振器是如下构成的。把具有在其两个相应的末端面上形成电极的电介质芯3镶嵌到用金属制成的一个腔体构件的主要部分1，并把电介质芯3的两个末端面与腔体构件的主要部分1的内表面通过焊料6相连接(参见图19A-19B)。此后，腔体构件的主要部分1的开口被腔体盖2封闭掉。

在上面的结构中的电介质芯的两个末端面都被焊接到腔体构件的内表面上，如在电介质芯的线膨胀系数与腔体构件之间存在着大的差别，则由于热循环疲劳(heat cycle fatigue)在介质芯和腔体构件之间的焊接部分发生退化，因而不能获得足够的高可靠性。

一个避免上述问题的已知工艺是用单块模压方法来制作电介质芯和腔体构件。在这个结构中，因为电介质芯和腔体构件都是用陶瓷材料做成的，就基本上没有由于热循环疲劳引起的问题了。

但是，这种由单块模压电介质芯和腔体构件制成的结构由电介质陶瓷构成，尽管大多数的腔体构件无需电介质。因此材料成本增加了。另外，由于需要复杂的模具，因而产品成本也要增加。

由本申请人提交的日本专利申请第11-283037号揭示了一种由一根导电棒与电介质芯一起放置到腔体中做成的谐振器，因此与电介质芯联在一起的谐振器模式和同轴(半同轴)谐振模式都被采用了。然而，在这种结构中，在由诸如铝常规金属材料做成的腔体构件的线膨胀系数和电介质芯之间存在着大的差别，因此由于上述理由，不能获得在电介质芯和腔体构件之间的焊接部分充分的高可靠性。如果用一种与做成电介质芯的电介质陶瓷材料有相似的膨胀系数的金属材料来做成腔体构件的话，则这个问题是可以解决的。然而，用于腔体构件的材料成本和需要生产腔体构件的生产成本增加了。

因此，需要提供一种在一导电腔体构件和装置在腔体构件中的电介质芯之间的焊接部分对热循环疲劳有高耐久性的电介质谐振器，而且还可以在不增加材料成本和生产成本的情况下生产这种谐振器。还需要采用这种电介质谐振器的滤波器和多路复用器。进一步需要一种包括这种滤波器或多路复用器的通信器件。

根据本发明的一个方面，提供的一种电介质谐振器包括：具有在其一个末端面上形成一个电极的电介质芯；电导性腔体构件，具有焊接到它末端面的焊接表面和也具有一弯曲的弹簧部分的电导性箔片，该金属箔片的焊接表面通过电导性粘合剂被胶粘地焊接到电介质芯的末端面上，金属箔片的弹簧部分通过电导性粘合剂被胶粘地焊接到腔体构件的内表面。

在按照本发明的电介质谐振器中，电介质芯最好包括在其末端形成的凸缘(flange)部分，以及电导性金属箔片最好包括供覆盖凸缘部分的末端面之用的覆盖部分，以及电导性金属箔片的弹簧部分最好沿着凸缘部分的边弯曲覆盖部分来形成。

按照本发明的另一个方面，提供的一种电介质谐振器包括一个具有在其一特定末端面上形成电极的电介质芯；一个电导性的腔体构件；以及一个电导性箔片，一个顶升到一侧的中心部分，金属箔片的隆起(raised)部分通过电导性粘合剂被胶粘性地焊接到电介质的末端面上，箔片的弹簧部分通过电导性粘合剂被胶粘性地焊接到腔体构件的内表面。

在上述的这些结构中，电介质芯的末端面通过电导性箔片与腔体构件的内表面塑性地连接而不是直接连接的，所以由于在电介质芯的线膨胀系数与腔体构件的之间的差异而引起的变形被具有塑性的箔片所吸收，因而，在电介质芯和腔体构件之间的焊接部分上不会发生热循环疲劳。

在按照本发明的这种电介质谐振器中，粘合剂最好嵌进被隆起部分包围着的空间中，使得通过电导性箔片获得在电介质谐振器的末端表面和腔体构件间的导电的连接，以及通过箔片和粘合剂获得它们之间的机构连接。因为通过导电箔片电介质芯的末端面电极和腔体彼此是导电连接的，所以没有电场进入粘合剂，因为不发生退化。

在按照本发明的这种电介质谐振器中，最好是，腔体构件具有导向被隆起部分包围着的空间的一个孔，而该小孔和被隆起部分包围着的空间用一种粘合剂填充。这样可使它有可能从腔体构件的外面容易地注入粘合剂。而且，凝固的粘合剂密接在小孔中，因此在腔体构件和箔片和电介质芯之间的焊接强度被加强了。

在按照本发明的这种电介质谐振器中，最好是，该电介质芯具有在其末端面上形成的开有凹槽和有伸出物的部分。这个结果在电介质芯的末端面和粘合剂之间在剪切方向上的焊接强度会有所增加。

根据本发明另有的一个方面，提供的是包括具有上述结构中的一种结构的电介质谐振器的滤波器；和与电介质谐振器的在谐振模式中的电磁场耦合的耦合结构，而这个耦合结构用作为信号输入/输出部分。

根据本发明另有的一方面，提供的是包括由多个具有上述结构中的一种结构的电介质谐振器做成的滤波器的多路复用器；和与多个电介质谐振器中的两个耦合的耦合结构，使得该耦合结构用作为共同的天线输入/输出的终端。

根据本发明的另一方面，提供的是包括上述滤波器或多路复用器的一种通信器件。

通过以下结合附图对本发明的描述，可以进一步理解本发明的优点、特征和目标，图中相同的部分用相同的标号表示。

图1A-1C是图示出根据本发明的第一实施例的部件的透视图；

图1D是沿着图1B直线A-A’剖取的剖面图；

图2是该电介质谐振器的分解透视图；

图3是该电介质谐振器的截面图；

图4A-4C是图示出在各种谐振模式中的在电介质谐振器中的电磁场分布例子的示意图；

图5是在电介质谐振器中的两种谐振模式之间的耦合示意图；

图6A-6B是用透视图和截面图的形式图示出根据本发明的第二实施例电介质谐振器；

图7A-7B是根据本发明的第三实施例用于电介质谐振器的电介质芯的透视图；

图8是示于图7的电介质谐振器的截面图；

图9是按照本发明的第四实施例的电介质谐振器的截面图；

图10A-10C是图示出三个电介质谐振器的顶视图；

图11是图示出根据本发明的第五实施例的用于电介质芯和金属箔片的透视图；

图12是根据本发明的第五实施例用于该电介质谐振器的电介质芯元件的透视图；

图13是图示出按照本发明的第五实施例用于该电介质谐振器的电介质元件和腔体构件的透视图；

图14是图示出一种方式，在这种方式中电介质芯元件是按照本发明的第五实施例被装置在电介质谐振器的腔体中；

图15中滤波器的一个例子的示意图；

图16是转换开磋的装置方块示意图；

图17是通信器件的装置方块示意图；

图18是图示出常规的电介质谐振器结构的透视图；及

图19是用顶视图和截面图的形式来图示出常规的电介质谐振器。

根据本发明的第一实施例的电介质谐振器的结构参考图1A-5描述如下。图1A-1C是图解说明介质谐振器的部件的透视图。图1A图解说明由电介质陶瓷形成为一直角平行六面体外部形状的电介质芯3。在电介质芯的中心形成一个小孔，并在电介质芯3的两个末端面上都做了银电极薄膜。

图1B图解说明了包含诸如铜箔片或沉积了银的铜箔片之类材料的金属箔片。使金属箔片的部分顶升到一个侧面去，使得该隆起部分基本上形成一个平面以及周围部分基本上形成另一个平面。图1D为沿着图1B的直线A-A’剖取的剖面图。在这里，“中央部分”用来描述与周围部分不同的一部分。该中央部分并不一定需要位于确切的中心。

图1C图示了由诸如沉积了银的铝的金属做成的腔体构件。该腔体构件包括一主要部分1和腔体盖2。电导柱4被装置在腔体构件的主要部分1，使得该电导柱从主要单元1的底表面中心伸出。该电导柱可与主要单元1分别制作成或与主要单元整体制作。

图2是透视图，它图示了电介质芯与腔体构件组合的方式，以及图3是它的截面图。正如图3所示，金属箔片5的隆起部分被连接(例如焊接)到电介质芯3的有关的末端面。电介质3是如下被放入腔体中去。首先，如图2所示，把具有金属箔片焊接到两个末端面上的电介质芯3镶嵌到腔体构件的主要部分1，使得电导柱4插入到由电介质芯做成的小孔中去。当电介质芯达到预定的高度时，金属箔片5的周围部分被连接(例如焊接)到腔体构件的主要部分1的内表面上。而且，在电介质插入腔体构件的主要部分1之前，把粘合剂7放在每片金属箔片5的凹槽部分(内表面)，并在电介质芯镶嵌腔体构件的主要部分1之后，用热使粘合剂7凝固。由此，把金属箔片5的内表面和电介质芯的每个末端面连接到腔体构件的主要部分1的内表面。

至于该粘合剂，可以全貌生种导电的诸如含银的或其同类的环氧树脂或硅树脂粘合剂。尤其是，为要获得高可靠性，一种含橡胶的粘合剂是合意的。该电导性粘合剂具有高的热辐射本领，因此改善了热阻。

此后，腔体构件主要部分1的开口末端用腔体盖2封住，如图3所示，用焊接方法或采用螺钉以便形成一个完全的电介质谐振器。

在图3，可首先用粘合剂7的方法来完成连接，然后把每个金属箔片5的周围部分焊接到腔体构件主要部分1的内壁。

在示于图1到3的例子中，在每个金属箔片5的隆起部分做了一个开口，所以当把金属箔片5焊接到电介质芯3的末端面上时，在电介质芯3的末端面上的电极部分地被暴露出来，从而保证了焊接能在高度可靠的制法中容易地被完成。通过每个金属箔片5的小孔在电介质芯3的每个面和腔体构件的主要部分1的内表面之间的用粘合剂7的方法可以直接连接，从而导致了在它们之间粘合强度的加强。

然而，注意到金属箔片5内的开口并不一定需要。当金属箔片5无开口时，金属箔片5也可以焊接到电介质芯的末端面上去，而且金属箔片5的有凹槽的侧面(内表面)能被焊接到腔体构件的主要部分1的壁内表面上去，经致电介质芯3是通过金属箔片5被胶粘性地固定到腔体主要部分1的内表面。

而且，粘合剂7并不是一定需要的。当不用粘合剂7时，可能要增加金属箔片5的厚度以便具有正常的刚度。因为金属箔片5具有像碟子样的形状，它的中心部分被隆起到这样的程度，使得其隆起部分和周围部分形成各自的平面，总的来说虽然箔片的厚度是小的，但是可以得到相对高的刚性。另一方面，金属箔片5具有正常程度的塑性，它吸收由于电介质芯的线膨胀系数和腔体构件的之间的差异引起的变形以及它也吸收在电介质芯的尺寸上的变化。这种弹性进一步吸收了电介质芯尺寸的变化。

图4A-4C图示了在各种模式中电磁场分布的例子，其中实心箭头代表电场矢量和不连续的箭头代表磁场矢量。图4A图示了在该电介质芯3和该腔体中的TM模式的电磁场分布。在这个模式中，电场矢量的指向是平行于电介质芯3的纵方向，而磁场方向则在垂直于电介质芯3的纵方向的平面上形成一个环。虽然电介质芯具有直角的形状，但是在这里用了圆柱坐标系统来描述模式，其中h是沿着传播方向取的，θ是取来代表垂直于传播方向的平面上的角度，和r是取自在垂直于传播方向的平面上的径向方向。如果在电场分布中相关方向的波数由TMθrh来代表，则本模式可表示为一个TM010模式，注意到这个模式与严格的TM010模式相似，但是因为电介质芯不是圆柱体的和导电柱4是在电介质芯的中心处形成的所在略有差异。因此，这个模式在这里是被称作准TM模式。

图4B是一个顶视图，它图示了由腔体构件和导电柱做成的半同轴谐振器模式，和图4C是它的正视图。在这个模式中电场矢量从导电柱指向腔体构件的内壁，而磁场矢量沿着导电柱形成一个环。在这个半同轴谐振器中不同于的半同轴谐振器，装备了电介质芯3，以及在导电柱4的顶和腔体构件的顶壁之间形成了一个间隙。所以这个模式在这里被称作准TEM(横向电磁波型)模式。

图5图示了一种能使上述两种模式彼此能耦合的结构，注意到图5是该结构的顶视图。它没示出腔体的盖。在图5中，在准TEM模式中的电场矢量ETEM从导电柱4在径向方向上指向，而在准TM模式中的电场矢量ETM在电介质芯3的纵向方向上指向。所以，可干扰在沿着从电介质芯3的一个末端到中心(在此装置了导电柱4)的电介质芯3的纵向方向延伸的区域中的电场强度和在从中心到电介质3另一末端的区域中的电场强度之间的平衡，这两种模式可以彼此耦合。为此目的，如图5所示，做成了一个耦合调节孔h以便在耦合调节孔的附近干扰电场强度的对称性，因而使准TEM模式和准TM模式彼此耦合起来。耦合程度决定于耦合调节孔的大小(内直径或深度)。

在上述的构造中采用准TM模式和TEM模式做成了一种电介质谐振器。

参考图6A-6B，按照第二实施例的电介质谐振器的结构描述于下。图6A是该电介质谐振器的透视图，其中它的腔体盖已被移去，以及图4B是它的截面图。在这种第二实施例中，不同于参考图2和3按照上述的第一实施例的电介质谐振器，腔体构件的主要部分1具有与空间联系的孔14，这个空间是由相应的金属箔片5的隆起部分的内表面和腔体构件的主要部分1的表面包封起来的，即与相应的金属箔片5的隆起的内侧贯通。

这种电介质谐振器的装配如下所述。首先，把具有金属箔片5已焊接到两个末端的电介质芯3嵌入到腔体构件的主要部分1，而把电介质芯3暂时固定在预定高度。当保持电介质芯3在该高度时把相应的金属箔片5的周围部分焊接到腔体构件的主要部分1的内表面。此后，通过孔14从腔体构件1的主要部分的外面把粘合剂7注入，随后该粘合剂凝固。在这个过程中，每个孔14的内表面注满了粘合剂7。

在该结构中，已凝固的粘合剂7镶嵌于每个孔14中，因而在电介质芯3和腔体构件的主要部分1之间的焊接强度被加强了。

如果对每个空做了为注射粘合剂用的许多小孔14，正如图6A所示，那末就获得了可吸入性，因而粘合剂就可在高度可靠的方式下非常迅速地注入到每个空间。这些上述的空间部分地保留空的状态。目的是把凝固的粘合剂提供在金属箔片5隆起部分的内表面和腔体构件主要部分1的内表面之间足够的焊接强度。

参考图7A、7B和8，根据本发明的第三实施例的电介质谐振器的结构描述如下。

图7A和7B以透视图的形式图示出电介质世的两个例子，每个电介质芯具有在该电介质芯的每个末端面上形成的开了凹槽的部分11。

图8是图示状态的截面图，在该状态中示于图7的每一个电介质芯被放置于腔体中。这种电介质谐振器装配如下。首先，把金属箔片5焊接到电介质芯3的两个相应的末端面上，而把该综合成一电介质芯3通过腔体构件的开口镶嵌到它的主要部分1。该电介质芯3暂时地固定在预定的高度。当把电介质芯3保持在这个高度时，把相应的金属箔片5的周边部分焊接到腔体构件主要部分1的内壁上。此外，通过在腔体构件主要部分1处形成的小孔把粘合剂7注入，因而胶粘性地把电介质芯3和金属箔片5固定到腔体构件的主要部分1上。在这个过程中，在电介质芯3的各个末端面上形成的开有凹槽部分11的里面也注进了粘合剂7，因此在电介质芯3和已凝固的粘合剂7之间的机构强度被加强了。

参考图9，根据本发明的第四实施例的电介质谐振器的结构描述于下。

在该第四实施例中，不同于以前的实施例，在这些实施例中把各片金属箔片的周边部分焊接到腔体构件的内表面，而现在，采用螺钉12把每片金属箔片5固定到腔体构件的主要部分1，如图9所示。就是说，如图9所示，事先在每片金属箔片5的周边部分形成了为在那里通过螺钉之用的许多小孔，和在腔体构件的主要部分1的壁上也一样，于是用螺钉12把两片金属箔片5固定到腔体构件主要部分1的壁上和两个具有与电介质芯3的横截面相符的直角圆环形的相应的固定构件13。

虽然在这个和以前的实施例中是用焊接的方法把金属箔片与电介质芯的末端面连接起来的，但是采用导电的粘合剂或其它类型的导电连接材料也可获得这种连接。

虽然在这个和以前的实施例中，电介质芯是被做成直角平行六面体，但是电介质芯也可做成多边形的或圆棱体。

图10A-10C图示出介质谐振器结构的三个其它的例子，在图中的结构以顶视图形式示出，在这些图中腔体盖未被示出。

在示于图10A的例子中，把电介质芯3包含两个相交的电介质棱体，其中四个末端面上的每一个都做了电极薄膜以及每个末端面上都焊接了一片金属箔片5。在每个金属箔片5和腔体构件主要部分1的内表面之间的电连接和电介质芯3和金属箔片5对腔体构件主要部分1的机构连接可由上述的其中之一的工艺获得，参考图1A到9。根据本实施例的结构，能够实现采用两个准TM模式和一个准TEM模式的电介质谐振器。

在示于图10B的例子中，在没有形成有腔体中的导电块和设有在电介质芯3中为通过导电柱肜的小孔的情况下，把电介质芯腔体构件的主要部分1中。用这种结构，可以获得采用单一的TM模式的电介质谐振器。

在示于图10C的例子中，在腔体中设有装置导电柱的情况下，把一交叉形的电介质芯3装在腔体中。用这种结构，可以获得采用二个TM模式的电介质谐振器。

参考图11到14，按照本发明第五实施例的电介质谐振器的结构描述于下。

图11是图示了电介质芯和金属箔片形状的透视图。电介质芯3包括一具有一圆孔3h的直角平行六面体，这圆孔形成于它的中心，以及从直角平行六面体部分的两个相关的末端延伸出来的凸缘部分3f。这个电介质芯可用整块模压方法或用直角平行六面体部分和凸缘部分相互焊接法来生产。每个3f覆盖一层用镀膜和焙烘做成的银电极薄膜。

每个金属箔片5包括一覆盖部分5c，用作覆盖电介质芯对应的凸缘部分的末端而，弹簧部分5f，开口5h，和隆起部分5a。

弹簧部分5f是由弯曲金属箔片5做成的，使得当金属箔片5与对应的3f相连时使得凸缘部分3f的末端面被覆盖部分5c所覆盖，凸缘部分3f的外边被弹簧部分5f所覆盖。

隆起部分5a是先从开口5h的四个相关的角在对角方向部分地切开覆盖部分5c从而形成四个折叶，然后朝将面对腔体的表壁表面的一侧使该综合合成的四个折叶隆起。

图12是图示电介质芯单元包括上述的电介质芯和金属箔片的透视图。

这个电介质芯单元是由金属箔片的覆盖部分焊接到电介质芯的两个相关凸缘部分的末端面组装起来的。焊接是由先在电介质芯的两个凸缘部分的末端面上或在金属箔片的覆盖部分或在两者的末端面上和覆盖部分上镀以焊膏然后整个加热而完成的。换一种方法，可以采用焊接烙铁通过在每片金属箔片的覆盖部分的周边区上形成的八个小孔来完成焊接。

图13是图示一种样式的透视图，在该样式中电介质单元是被装在腔体构件中，而图14是图示其主要部分的截面图。注意到覆盖腔体开口的腔体盖未在图13和14中示出。

腔体构件主要部分1是采用模具浇铸技术做成的。腔体构件主要部分1的内和外表面上覆盖了一层银电极薄膜。在这个具体的例子中，腔体构件主要部分1具有四个装置着四个电介质芯单元的腔体。当把电介质芯单元完全镶嵌进腔体的主要部分时，在每片金属箔片下面的边上的弹簧部分与每个腔体底部表面上形成的对应的台阶部分15实施接触，因而把每个电介质芯安置在Z方面的位置上(在一个镶嵌每个电介质芯的方向上)，如图14所示。此外，如图13所示，在每片金属箔片的右边和左边的弹簧部分与腔体壁的内表面上在Z方向延伸的台阶部分实施接触，因而把每个电介质芯安置在X方向的位置上(在一个安排多个电介质芯单元的方向上)。此外，如图14所示，弹簧部分5f以及相关的金属箔片的隆起部分5a和腔体壁对面的内表面实施接触，因而，把每个电介质芯单元安置在Y方向的位置上(在电介质芯的纵向方向上)。结果，金属箔片的弹簧部分在X，Y和Z的方向上在对应的腔体中支架着每个电介质单元芯20。因此，每个电介质芯以一种漂浮的样式被固定在对应的腔体中。

这些电介质芯单元被装配到腔体构件的主要部分如下。首先，对示于图12的状态中的电介质芯单元，把焊膏镀到每片金属箔片的弹簧部分的预定表面上(要焊接的表面)或腔体壁的内表面的预定区域上(要焊接的区域)或在两者，弹簧部分的预定表面上和在腔体壁的内表面的预定区域上。此后，如图13所示，把四个电介质芯单元镶嵌到对应的腔体中，并把整体加热从而完成焊接。在完成焊接之后，通过在腔壁内表面形成的细槽9把粘合剂注入，如图13所示。每个细槽的下面的末端形成于一特定的高度，因此当把电介质芯单元镶嵌进对应的腔体中时，每个细槽9的下部末端到达对应的金属箔片的开口，这就能让隆起部分5a的里面充满粘合剂。于是该粘合剂就凝固了。被隆起部分5a包围的每个空间并不一定需要全部注满粘合剂。如果在上述空间中粘合剂的注入是足够的，因面电介质芯单元和金属箔片与腔体内壁的内表面可连接得足够坚固。

上述的这种结构使每个电介质芯单元在对应的腔体中的电学上的和机构上的支承成为可能。此外，因为电介质芯单元3的凸缘部分通过弹簧部分被塑性地支承在腔体构件的内侧，在每个电介质芯单元和腔体构件之间的热应力减小了。此外，在电介质芯单元和腔体之间的尺寸差异被弹簧部分所吸收，因此在焊接部分没有过度的应力发生。再说，如果电介质芯的凸缘尺寸已固定，则可把金属箔片和腔体构件和相同的腔体结构做成具有各种不同特性的电介质谐振器，只在依据所需的特性用修改，除凸缘部分外的，电介质芯的尺寸就可以了。

在示于图14的例子中，把导电柱4装置在腔体中能使电介质谐振器在准TEM模式中操作，正如在较早时描述的，可参考第一实施例。此刈电介质芯3和腔体构件1的组合能使谐振器在准TM模式中操作。

增加导电柱4的顶部直径以便增加面向腔体盖的面积，从而增加在导电柱4和腔体盖之间的电容。大的电流集中在导电柱4的底部。避免由于电流集中的问题，也要增加导电柱4底部的直径。这导致损耗上的减少。除导电柱4顶部和底部外的部分的直径，则应随腔体的内部尺寸以能获得最佳特性来决定的。因此，总的尺寸和损耗被减到最小。可以把导电柱4的顶部做成圆形的，因此，在导电柱的顶部处的电场集中被降低了，而最大允许功率提高了。

在示于图13的例子中，用了四个电介质芯单元形成了八个谐振器。虽然相邻谐振器彼此耦合的方式没有在这里详细描述，但是包括多个谐振器级的滤波器可以用相邻谐振器从一组相邻谐振器到另一组彼此间的耦合来获得。

参考图11到14，在上述的例子中，电介质芯单元具有凸缘部分。换句话说，参考图11到14，上述的金属箔片可应用到包括一电介质芯电介质谐振器，这电介质芯具有简单的棱体或圆柱体的形状，并且没有凸缘部分。在这种情况下，一电介质芯的每个末端面可能与一片金属箔片5的中心相连接，正如图11所示的那样。换句话说，金属箔片可被做成使其尺寸与电介质芯的末端面尺寸相当。更具体地说，在这种情况下，金属箔片的弹簧部分可以沿着焊接到电介质芯的末端面的面的边缘来弯曲金属箔片而形成，因而金属箔片是沿着电介质芯的末端面的外边被弯曲的。

参考图15，一滤波器的结构例子描述于下。在图15中，腔体由交替的一长二短的虚线来代表。每个导电柱4a,4b的顶部在腔体壁的内表面被隔开。在本结构中，导电柱4a和固定它的腔体的组合在准TEM模式中作为一只谐振器，和电介质芯3和围绕它的腔体的组合在准TM模式中作为一只谐振器。相似地，导电柱4b和围绕它的腔体的组合在准TEM模式中作为一只谐振器，和电介质芯3b和围绕它的腔体的组合在准TM模式中作为一只谐振器。每个同轴导体8a，8b的中央导体通过一个耦合环9a和9b与对应的腔体内部耦合。把耦合环9a和9b装配到使得这些环9a和9b与磁通量在TM模式中如上所述有交联，但是在TEM模式中与磁通理基本上没有交联。因此，环9a和9b如上所述与TM模式在磁性上耦合。

与示于图5的耦合调节孔h相似，耦合调节孔ha和hb提供准TM模式和准TEM模式能彼此耦合。此外，在相邻腔体之间的壁上形成了一个窗口，并且装配了一个耦合环使得它越过该窗口延伸。耦合环10是这样装置的，使得其环平面朝向一个方向，这个方向在准TM模式中不允许磁通量交联，但在准TEM模式中允许与磁通量交联。因此，耦合环10在两个腔体中与准TEM模式在磁学上耦合。结果，下面的耦合从同轴连接器8a朝同轴连接器8b耦合：准TM模式→准TEM模式→准TEM模式→准TM模式。所以从整体来看，该滤波器相当于由四个谐振器级构成的一台带通滤波器。

图16图示了一多路复用器的结构的一个例子。在图16所示的结构中，参考图15，像上述的一种滤波器可用作一发射滤波器或一接收滤波器。该发射滤波器通过一个发射信号频率而该接收滤波器通过一个接收信号频率。在发射频率滤波器的输出接口和接收滤波器的输入接口彼此相连接处的波节位置是这样来选择的，就是要使得从波节到发射滤波器的最后谐振器级的有效短路平面的电长度等于接收信号频率的1/4波长的奇数倍，因而使得从波节到接收滤波器的第一谐振器级的有效短路平面的电长度等于发射信号频率1/4波长的奇数倍，从而保证了发射信号和接收信号是彼此隔离的。

同样，多路复用器或多路调制器可以在一个普通接口和个别接口之间装置多个电介质滤波器来做成。

图17图示出采用上述的多路复用器的通信器件的结构的一个例子。如图17所示，高频部分是由发射滤波器的输入接口到发射线路，接收滤波器的输出接口到接收线路，和多路复用器的输入/输出接口到天线的连接而形成的。

此外，诸如多路复用器，多路调制器，耦合器和功率分配器的电子单元可采用上述的电介质谐振器来做成，以及采用这种线路单元可以实现小尺寸的通信器件。

可从上面的描述中知道，本发明具有很多的优点。就是说，电介质芯的末端面是通过导电箔片与腔体壁的内表面塑性连接的而没有直接连接到那里，所以由于在电介质芯的线膨胀系数和腔体构件的线膨胀系数之间引起的变形被箔片所吸收，因此在电介质芯和腔体构件之间的焊接部分不发生热循环疲劳。结果，获得了在特性的稳定性和可靠性方面的改善。

此外，在根据本发明的电介质谐振器中，电介质芯具有在其末端形成的凸缘部分，以及导电箔片具有为覆盖该凸缘部分的末端面之用的覆盖部分，以及导电箔片的弹簧部分是由沿着凸缘部分的边弯曲覆盖部分而做成的。结果，电介质芯和金属箔片是在离开电介质芯末端面的中心处在一宽阔的面积上通过导电的接触材料与腔体壁的内表面连接的，当电流通过诸如焊料和导电粘合剂等的导电连接材料时会产生噪音。然而，因为连接是远离电介质芯的中心的位置上形成的，又因为焊接部分的电流密度变低了，所以由电介质谐振器产生的噪音变低了。

此外，在按照本发明的电介质谐振器中，当把粘合剂镶嵌到被隆起部分包围的空间中时，在电介质芯末端面和腔体构件间的电连接是通过导电箔片来提供的，而机械连接是通过箔片和粘合剂这两者来提供的。结果，获得了更为可靠的电的和机械的连接，而特性的稳定性进一步被改善。因为电介质芯的末端面电极和腔体介通过导电箔片彼此电连接的，没有电场会进入粘合剂，因面没有退化会发生。

此外，在按照本发明的电介质谐振器中，因为腔体构件具有被相应的金属箔片隆起部分所包围的空间联系的小孔，所以它变得易于从腔体构件表面注入粘合剂。此外，凝固的粘合剂被密按在小孔中，因而在腔体构件与箔片和电介质芯之间的焊接强度被加强了。

再有，在按照本发明的谐振器中，因为电介质芯具有在它的末端面上形成的凹槽和伸出部分，所以在电介质芯的末端面和粘合剂之间的焊接强度在剪切方向是增加了。它保证了在电芯和腔体构件之间的位置偏差能被防止，因此，可靠性被进一步加强。

本发明也提供了采用该滤波器或该多路调制器的高可靠性高稳定性的通信器件。

虽然借助特定实施例描述了本发明，但是对于本领域内的技术人员来说可以有许多变化和改进。因此本发明并不由具体的揭示形式限定。

Claims (12)

1．一种电介质谐振器，其特征在于包括：

电介质芯，它具有在其一末端面上形成的一电极；

导电腔体构件；和

导电箔片，它具有焊接到所述末端面的焊接面和弯曲的弹簧部分，

所述箔片的弹簧部分粘合到所述腔体构件的内表面。

2．如权利要求1所述的电介质谐振器，其特征在于所述电介质芯包括在其一末端形成的一凸缘部分，并且所述导电箔片包括用来覆盖所述凸缘部分的一末端面的覆盖部分，而且所述导电箔片的所述弹簧部分包括沿所述凸缘部分边弯曲的所述覆盖部分的一部分。

3．如权利要求1或2所述的电介质谐振器，其特征在于所述导电箔片具有一个开口和在朝腔体构件内表面的所述开口周围部分地顶升形成的隆起部分，并且粘合剂被填入到被所述隆起部分包围的空间。

4．如权利要求3所述的电介质谐振器，其特征在于所述电介质芯的所述端面具有与所述隆起部分保卫的所述空间贯通的凹槽并且在所述凹槽内放置所述粘合剂。

5．一种电介质谐振器，其特征在于包括：

电介质芯，它具有在末端面上形成的电极；

导电腔体构件；和

导电箔片，它的中央部分被顶升到一侧，

所述箔片的所述隆起部分与所述电介质芯的末端面连接，

所述箔片的周围部分与所述腔体构件的内表面连接。

6．如权利要求5所述的电介质谐振器，其特征在于粘合剂被填入到被所述隆起部分包围的空间。

7．按照权利要求6的电介质谐振器，其特征在于所述腔体构件具有导向被所述隆起部分所包围的空间的孔，并且所述孔和被所述隆起部分包围的空间被注入粘合剂。

8．如权利要求6或7所述的电介质谐振器，其特征在于所述电介质芯具有在其末端面形成凹槽。

9．一种包含如权利要求1-5中任意一项所述的电介质谐振器的滤波器，并且进一步包括与所述电介质谐振器电磁藕合的输入/输出终端。

10．一种包含如权利要求9所述滤波器的通信器件，并且进一步包含与所述滤波器相连的至少一个发射电路和接收电路。

11．一种包括一对如权利要求9所述滤波器的多路复用器，每个所述滤波器具有一对所述输入/输出端；每个所述滤波器的各端与公共天线端连接；每个所述滤波器的其他端分别与发射机输入端和所述多路复用器的接收输出端连接。

12．一种包括如权利要求11所述多路复用器的通信器件，并且进一步包含与所述发射机输入端相连的发射电路和与所述接收机输出端相连的接收电路。

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