CN1508902A - 介电滤波器导电盖、介电滤波器、介电双工器及通信装置 - Google Patents
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Abstract
介电滤波器包括如下形成的导电盖：弯曲金属板并且在沿弯曲部分预定位置处形成至少一个向内凸起部分。至少一个向内凸起部分的内表面在介电块开路面或边缘上相邻。因此，可靠地维持了滤波器开路面和导电盖之间的距离，并防止相邻谐振器间不必要的耦合。
Description
(1)技术领域
本发明涉及装有介电块和导电盖的介电滤波器、介电双工器以及包括介电滤波器和介电双工器的通信装置。
(2)背景技术
介电滤波器具有基本上呈矩形平行六面体的介电块，它的谐振器孔平行排列，在谐振器孔内表面上形成内导体，并且在已经被用作微波滤波器的滤波器上形成外导体。
在上面类型的介电滤波器中，为了消除电磁波从介电滤波器的开路表面到外部不必要的辐射，或者与外部不必要的耦合，提供了导电盖来覆盖介电块的开路表面(如，日本待批专利申请公布号9-167902)。
通过简单地把金属板在一位置上大致弯成直角，形成上述介电滤波器(相关技术)的导电盖。
因而，当生产介电滤波器或当在电子设备内的电路板上安装完成的介电滤波器或者在安装步骤以后，某些外力可能使导电盖变形。如果使导电盖具有锐弯曲角，则介电块的开路面和导电盖相互面对位置之间的距离变化，从而改变了滤波器的电特性。而且，如果导电盖有钝弯曲角，则介电块的开路面和导电盖相互面对位置之间的距离变化，一般会使电磁屏蔽效应降低。
在装备有相关技术导电盖的介电滤波器内，使用介电滤波器开路面上设置的耦合电极来建立谐振器间的耦合，或者预定谐振器与外部的耦合。
这样，由于容易地耦合两个相邻谐振器，因此不耦合的两个谐振器间的距离一定增加。这是防止减小介电滤波器尺寸的部分原因。
(3)发明内容
本发明一目的是提供介电滤波器和介电双工器，其中当设置导电盖时防止了预定谐振器之间的不必要耦合，还提供了包括介电滤波器和双工器的通信装置。
按照本发明一方面，所提供的介电滤波器包括：基本上呈矩形—平行六面体的介电块，其中有在介电块第一表面和相对于第一表面的第二表面间延展的谐振器孔，谐振器孔平行排列并且在谐振器孔的内表面上形成内导体；在介电块表面上形成外导体，介电块的第一表面被用作开路面；以及用于覆盖介电块开路面的导电盖。弯曲导电盖，使导电盖的一部分表面接触到介电块上外导体之一，并且与延展方向以及谐振器孔排列方向平行，而导电盖的另一部分表面与介电块的开路面平行。导电盖包括沿弯曲部分预定位置处向内凸起成型的部分。
成型部分最好与谐振器孔中两个预定的相邻谐振器孔之间的介质块的开路面接触。
按照本发明另一方面，提供了介电双工器，其中在介电滤波器中，谐振器孔形成介电块内的发射滤波器和接收滤波器，并且在发射滤波器和接收滤波器之间部署了成型部分。
按照本发明另一方面，提供了包括介电滤波器或介电双工器的通信装置。
按照本发明，覆盖介电块开路面的导电盖包括：在沿导电盖弯曲部分的预定位置向内凸起的成型部分，借此提高了弯曲部分的强度。而且，通过把导电盖的成型部分放在两个相邻谐振器的开路部分之间，可以抑制两个谐振器间的不必要耦合。
按照本发明，成型部分各具有与介电滤波器开路面接触的形状，且成型部分在多个谐振器孔中两个相邻谐振器孔之间的介电滤波器开路面上相邻。因此，确保能抑制两个相邻谐振器之间的不必要耦合。
按照本发明，在其中多个谐振器孔在单个介电块内组成发射滤波器和接收滤波器的介电双工器中，在发射滤波器和接收滤波器之间提供了导电盖的成型部分。这能防止发射滤波器和接收滤波器之间的不必要耦合。因此，整个介电双工器具有通过紧密地部署发射滤波器和接收滤波器所导致的小尺寸。
(4)附图说明
图1A和1B是示出按照本发明第一实施例的介电滤波器的分解透视图和底视图；
图2A和2B是示出图1A和1B内所示介电滤波器的主要部分的截面图；
图3A和3B是示出按照本发明第二实施例的介电双工器的分解透视图和底视图；
图4是示出一导电盖的透视图，该导电盖的形状与图1A和1B所示介电滤波器的形状不同；
图5是示出按照本发明第三实施例的通信装置的框图。
(5)具体实施方式
下面参照图1A到2B描述按照本发明第一实施例的介电滤波器结构。
图1A是介电滤波器的分解透视图，图1B是介电滤波器的底视图。介电块1最好是基本上呈矩形的平行六面体。在介电块1的第一表面S1(此后还称为“开路面”)和相对于该表面的第二表面S2之间，五个谐振器孔2a到2e平行排列。在谐振器孔2a到2e的内表面上形成内导体3。在介电块1的外表面(六个表面)中间，除开路面S1之外的五个表面最好在其上形成外导体6。谐振器孔2a到2e内表面上的内导体3与介电块1第二表面S2上的外导体6电耦合。换言之，第二表面S2被用作短路表面。介电块1的第一表面S1是开路的，在该表面上，形成耦合电极4a到4e，它们与谐振器孔2a到2e内表面上的内导体3电耦合。而且，如图1A和1B所示，形成的外部耦合电极5a和5b从开路面S1延展至底面。
外部耦合电极5a通过由外部耦合电极5a和耦合电极4a、4b所形成的电容而与谐振器孔2a和2b所形成的两个谐振器产生电容耦合。类似地，外部耦合电极5b通过由外部耦合电极5b和耦合电极4e所形成的电容而与谐振器孔2e所形成的谐振器产生电容耦合。而且，考虑到由谐振器孔2b、2c、2d和2e所形成的四个谐振器，由耦合电极4b和4c形成的各个电容器、由耦合电极4c和4d形成的电容器以及由耦合电极4d和4e形成的电容器，建立两个相邻谐振器间的电容耦合。
在五个谐振器中间，由谐振器孔2a形成的谐振器用作陷波滤波器，它由在外部耦合电极5a和地之间相连的1阶谐振器所形成。由谐振器孔2b到2e形成的四个谐振器用作4阶谐振器带通滤波器，其中相邻的谐振器彼此电容耦合。
图1A示出一导电盖11。导电盖11的形成是通过：在预定位置处基本上直角弯曲金属板，以及在沿弯曲部分的预定位置处形成向内凸起的成型部分12a和12b。当从导电盖11外部观察时，成型部分12a和12b是凹陷，而从介电块1内侧观察时，它们是凸起。导电盖11放在介电块1的侧面(图1A的顶面)上，以便相对介电块1的开路面S1有预定的距离。
图2A和2B是示出把导电盖11放在介电块1上的状态截面图。图2A是平面通过成型部分12a的状态截面图，图2B是平面通过成型部分12b的状态截面图。图2A和2B中，仅把导电盖11示作横截面。导电盖11放在介电块1上，使导电盖11的成型部分12a在介电块1的开路面S1上相邻。因而，成型部分12a和12b的各个深度(相对于介电块1的凸起量)确定了介电块1开路面S1和导电盖11相对面之间的距离G。
如上所述，通过在导电盖11的弯曲部分内设置成型部分12a和12b，可以提高导电盖11弯曲部分的强度(刚性)。因此，当生产介电滤波器或把制成的介电滤波器安装在电子设备的电路板上或在安装步骤之后，可以防止导电盖11变形。这能够维持介电滤波器所需的电特性的稳定性，同时确保了适当的电磁屏蔽。
成型部分12a是设置在导电盖11上的两个成型部分之一，横截面是矩形，并且与介电块1开路面S1上的位置Ca(图1)接触。这减小了由谐振器孔2a和2b形成的两个谐振器间的耦合(由耦合电极2a和2b形成的电容器所产生的电容耦合)。而且，成型部分12b在截面上是直角三角形，它与介电块1的部分边缘(由图1A中的Cb所表示)接触。因此，成型部分12b不防止在谐振器孔2d和2e形成的两个谐振器间的耦合。这消除了上述陷波谐振器与带通滤波器的起始或终止级谐振器之间不必要的耦合，使陷波滤波器和带通滤波器可以显示出它们原来的特性。
其次，下面参照图3A到4描述按照本发明第二实施例的介电双工器。
图3A是介电双工器的分解透视图，图3B是介电双工器的底视图。介电块1最好是基本上矩形的平行六面体，示出它有七个谐振器孔2a到2g，它们在第一表面(下文中还称为“开路面”)S1和与该表面相对的第二表面S2之间延展。谐振器孔2a到2g的内表面上形成内导体。在介电块1的外表面(六个)中间，除开路面S1之外的五个表面上最好形成外导体6。谐振器孔2a到2g内表面上的内导体与介电块1第二表面S2上的外导体6产生电耦合。换言之，第二表面S2被用作短路面。介电块1的第一表面S1是开路的，在开路面S1上，形成耦合电极4a到4g，它们与谐振器孔2a到2g内表面上的内导体电耦合。而且，如图3A和3B所示，从开路面S1至底面形成外部耦合电极5a、5b和5c。外部耦合电极5a通过由耦合电极4a和4b所形成的电容而与谐振器孔2a和2b所形成的两个谐振器产生电容耦合。外部耦合电极5c通过由耦合电极4f和4g所形成的电容而与谐振器孔2f和2g所形成的谐振器产生电容耦合。类似地，外部耦合电极5b通过由耦合电极4d和4e所形成的电容而与谐振器孔2d和2e所形成的谐振器产生电容耦合。考虑到由谐振器孔2b、2c和2d所形成的三个谐振器，由耦合电极4b和4c形成的各个电容器、由耦合电极4c和4d形成的电容器建立了两个相邻谐振器间的电容耦合。类似地，由谐振器孔2e和2f形成的两个谐振器通过由耦合电极4e和4f形成的电容器而彼此电容耦合。
在七个谐振器中间，由谐振器孔2a形成的谐振器用作陷波滤波器，它由接在外部耦合电极5a和地之间的1阶谐振器所形成的谐振器构成。类似地，由谐振器孔2g形成的谐振器用作陷波滤波器，它由接在外部耦合电极5c和地之间的1阶谐振器所形成。由谐振器孔2b到2d形成的三个谐振器用作3阶谐振器带通滤波器，其中相邻的谐振器彼此电容耦合。类似地，由谐振器孔2e和2f形成的两个谐振器用作2阶谐振器带通滤波器，其中相邻的谐振器彼此电容耦合。
外部耦合电极5a用作接收信号输出端子(对应于图5内的RX)，外部耦合电极5c用作发射信号输入端子(对应于图5内的TX)，而外部耦合电极5b用作天线端子(对应于图5内的ANT)。因而，由谐振器孔2b、2c和2d形成的带通滤波器用作接收滤波器，允许接收频带通过它。由谐振器孔2a形成的陷波滤波器使发射频带衰减。而且，由谐振器孔2e和2f形成的带通滤波器用作发射滤波器，允许发射频带通过它。由谐振器孔2g形成的陷波滤波器用作陷波谐振器，用于衰减接收到的信号频带。
导电盖11上提供的成型部分12a、12b和12c在介电块1开路面S1上的位置Ca、Cb和Cc上相邻。成型部分12a防止了由谐振器孔2a和2b形成的两个谐振器间不必要的耦合。成型部分12b防止了由谐振器孔2d和2e形成的两个谐振器间不必要的耦合。成型部分12c防止了由谐振器孔2f和2g形成的两个谐振器间不必要的耦合。如上所述，防止了带通滤波器和陷波滤波器间不必要的耦合，也防止了发射滤波器和接收滤波器间不必要的耦合。
尽管在图3A和3B中导电盖11上提供的所有成型部分12a、12b和12c在截面上都是矩形，然而如图4所示，它们可以在截面上成三角形。此外，尽管所示的所有谐振器孔都是有内径的直孔，然而它们也可以形成为所谓“阶跃孔”，它们在开端和短路端各具有不同的内径。或者，直孔和阶跃孔可以组合。
接着，下面将参照图5描述按照本发明第三实施例的通信装置。
通信装置最好包括：发射/接收天线ANT、双工器DPX、带通滤波器BPFa和BPFb、放大电路AMPa和AMPb、混频器MIXa和MIXb、振荡器OSC以及频率合成器SYN。
混频器MIXa把发射中频IF和来自频率合成器SYN的信号输出混合起来。带通滤波器BPFa仅允许从混频器MIXa输出的混合信号内的发射频带通过。放大电路AMPa在发射频带上进行功率放大，并从天线ANT发射放大后的信号。放大电路AMPb对从双工器DPX提取的接收信号进行放大。带通滤波器BPFb仅允许从放大电路AMPb输出的接收信号内的接收频带通过。混频电路MIXb通过把从合成器SYN输出的频率信号与接收信号混合而输出接收中频信号IF。
至于图5内的双工器DPX，使用了具有图3A和3B所示结构的双工器。至于带通滤波器BPFa、BPFb和BPFc，使用了具有图1A和1B或2A和2B所示结构的介电滤波器。
如上所述，通过使用小型可靠的滤波器和双工器，可以获得具有良好高频电路特征的小型通信装置。
尽管已经对特定实施例描述了本发明，然而对于本领域的技术人员来说，许多其它变化和修改及其它用途是显而易见的。因此，本发明不限于这里所公开的内容，而是仅受所附权利要求的限制。
Claims (20)
1.一种介电滤波器，包括：
介电块，其中谐振器孔在介电块第一表面和与第一表面相对的第二表面间延展，谐振器孔平行排列，并且在谐振器孔的内表面上形成内导体；
在介电块表面上形成的外导体，介电块的第一表面被用作开路面；以及
导电盖，用于覆盖介电块的开路面，
其特征在于所述导电盖具有一弯曲部分，它定义了第一部分和第二部分，所述第一部分与外导体之一接触，所述第二部分与开路面平行，所述导电盖在沿弯曲部分的预定位置处有至少一个向内凸起部分。
2.如权利要求1所述的介电滤波器，其特征在于，成型至少一个向内凸起的部分，使其与介电块开路面接触，并且位于谐振器孔中间两个预定的相邻谐振器孔之间。
3.如权利要求1所述的介电滤波器，其特征在于，所述至少一个向内凸起的部分在截面上是矩形。
4.如权利要求1所述的介电滤波器，其特征在于，所述至少一个向内凸起的部分在截面上是三角形。
5.如权利要求1所述的介电滤波器，其特征在于，成型至少一个向内凸起的部分以便提高弯曲部分的强度。
6.如权利要求1所述的介电滤波器，其特征在于，所述至少一个向内凸起的部分位于谐振器孔中间两个相邻谐振器孔之间，并且被成型为减少在两个相邻谐振器孔之间的耦合。
7.如权利要求1所述的介电滤波器，其特征在于，所述至少一个向内凸起的部分位于谐振器孔中间两个相邻谐振器孔之间，并且被成型为不减少两个相邻谐振器孔之间的耦合。
8.如权利要求1所述的介电滤波器，其特征在于，所述弯曲部分的第一部分和第二部分，彼此以约90°的角度排列。
9.一种介电双工器，包括：
介电块；
发射滤波器，它包括第一组谐振器孔，它们在介电块的第一表面和相对第一表面的第二表面间延展，所述第一组谐振器孔在其内表面上形成内导体；
接收滤波器，它包括第二组谐振器孔，它们在介电块的第一表面和相对第一表面的第二表面间延展，所述第二组谐振器孔在其内表面上形成内导体；
在介电块表面上形成的外导体，所述介电块的第一表面是开路面；以及
导电盖，用于覆盖介电块的开路面，
其特征在于所述导电盖具有一弯曲部分，它定义了第一部分和第二部分，所述第一部分与外导体之一接触，所述第二部分与开路面平行，所述导电盖具有部署在发射滤波器和接收滤波器之间的至少一个向内凸起部分。
10.如权利要求9所述的介电双工器，其特征在于，成型至少一个向内凸起的部分，使其与介电块开路面接触。
11.如权利要求9所述的介电双工器，其特征在于，所述至少一个向内凸起的部分在截面上是矩形。
12.如权利要求9所述的介电双工器，其特征在于，所述至少一个向内凸起的部分在截面上是三角形。
13.如权利要求9所述的介电双工器，其特征在于，成型至少一个向内凸起的部分以便提高弯曲部分的强度。
14.如权利要求9所述的介电双工器，其特征在于，成型至少一个向内凸起的部分以便减少发射滤波器和接收滤波器相邻谐振器孔之间的耦合。
15.如权利要求9所述的介电双工器，其特征在于，成型至少一个向内凸起的部分，以便不减少发射滤波器和接收滤波器相邻谐振器孔之间的耦合。
16.如权利要求9所述的介电双工器，其特征在于，所述弯曲部分的第一部分和第二部分彼此以约90°的角度排列。
17.一种用于覆盖介电滤波器开路面的导电盖，所述导电盖包括：
金属板，它具有一弯曲部分，该部分定义了第一部分和第二部分，第二部分被安排在相对于第一部分的一角度上；以及
沿弯曲部分的预定位置处的至少一个向内凸起部分。
18.如权利要求17所述的导电盖，其特征在于，所述至少一个向内凸起部分在截面上是矩形。
19.如权利要求17所述的导电盖，其特征在于，所述至少一个向内凸起部分在截面上是三角形。
20.如权利要求17所述的导电盖，其特征在于，所述角度约为90°。
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