CN205355221U - Tm模介质滤波器及通信射频器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种TM模介质滤波器及通信射频器件，该TM模介质滤波器包括腔体、盖板以及设于腔体内的至少两个介质谐振器，盖板封盖腔体，介质谐振器之间通过隔离壁隔开以形成各自的谐振腔，至少两个相邻的谐振腔之间的隔离壁上设有耦合卡槽，耦合卡槽上设有耦合件；耦合件包括第一耦合部、第二耦合部及衔接部，衔接部的两端分别连接第一耦合部和第二耦合部，衔接部贯穿耦合卡槽，第一耦合部和第二耦合部分别设在相邻的谐振腔内，第一耦合部和第二耦合部均为环状结构，环状结构所在平面与介质谐振器的电场方向平行，在第一耦合部和第二耦合部的环状结构上均设有缺口，缺口将环状结构断开。本实用新型的TM模介质滤波器能产生容性耦合，且能传递较强的电场能量。

Description

TM模介质滤波器及通信射频器件

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种TM模介质滤波器及通信射频器件。

背景技术

随着对设备的高可靠性和小型化的要求日益增多，介质谐振器的使用渐渐开始频繁。在设计滤波器的过程中，为了满足滤波器的电性能要求，有时要在电路结构中添加容性耦合结构。金属介质谐振器之间常用的容性耦合结构是：在两介质谐振器之间开缺口，悬置一由介质材料(一般为工程塑料)固定的金属耦合杆，使两介质谐振器实现电场能量的传递。

由于TM模介质谐振器的特殊性，介质谐振器上下面均与腔体接触时，电场能量主要集中在介质谐振器内部，而普通金属介质谐振器电场分布主要集中在介质谐振器与腔体之间。所以在TM模介质谐振器间使用金属介质谐振器常用的容性耦合结构就无法有效地将电流导出完成电场能量的传递。如图1和图2所示，图1是常用的金属容性耦合交叉结构应用于TM模介质谐振器的示意图；图2是常用的金属容性耦合件应用于TM模介质谐振器时的仿真结果示意图。其中，常用金属介质谐振器的容性耦合结构为金属耦合杆2，耦合杆2悬置于两个TM模介质谐振器1之间，仿真得出两介质谐振器1之间的耦合带宽为4.19MHz，没有产生容性耦合。

因此，常用的介质谐振器的容性耦合结构使用在TM模介质谐振器中时，传递的电场能量较弱或者无法产生容性耦合，无法满足滤波器的电性能要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种TM模介质滤波器及通信射频器件，能够解决现有技术的容性耦合结构在TM模介质谐振器中使用时传递的电场能量较弱或者无法产生容性耦合的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种TM模介质滤波器，该TM模介质滤波器包括腔体、盖板以及设于所述腔体内的至少两个介质谐振器，所述盖板封盖腔体，所述介质谐振器之间通过隔离壁隔开以形成各自的谐振腔，至少两个相邻的所述谐振腔之间的所述隔离壁上设有耦合卡槽，所述耦合卡槽上设有耦合件；所述耦合件包括第一耦合部、第二耦合部及衔接部，所述衔接部的两端分别连接所述第一耦合部和所述第二耦合部，所述衔接部贯穿所述耦合卡槽，所述第一耦合部和所述第二耦合部分别设在相邻的两个所述谐振腔内，所述第一耦合部和所述第二耦合部均为环状结构，所述环状结构所在平面与所述介质谐振器的电场方向平行，在所述第一耦合部和所述第二耦合部的环状结构上均设有缺口，所述缺口将所述环状结构断开。

其中，所述第一耦合部所在平面和所述第二耦合部所在平面为同一平面。

其中，所述环状结构呈长方形或者椭圆形。

其中，所述滤波器还包括卡座，所述卡座与所述耦合卡槽过盈配合以使所述卡座卡合固定在所述耦合卡槽上；所述卡座的顶部设有与所述衔接部过盈配合的安装槽，以将所述衔接部的两侧固定在所述卡座上。

其中，所述衔接部与所述第一耦合部和所述第二耦合部的连接处的底部均凸出形成卡合部，所述卡合部夹持在所述卡座上，以固定所述第一耦合部和所述第二耦合部在所述谐振腔中的位置。

其中，所述耦合卡槽包括一个卡槽底壁和两个相互对称的卡槽侧壁，所述卡槽侧壁及与所述卡槽侧壁的两边相连的隔离壁形成一固定部；所述卡座的横截面呈“工”字形，包括第一端部、第二端部以及连接在所述第一端部和所述第二端部之间的连接部；所述第一端部与所述第一耦合部位于同一谐振腔内；所述第二端部与所述第二耦合部位于同一谐振腔内；所述安装槽贯穿所述第一端部、所述连接部和所述第二端部；所述耦合卡槽与所述连接部过盈配合，以固定所述连接部的两侧；所述第一端部和所述第二端部之间形成固定槽，所述固定槽与所述固定部过盈配合，以固定所述卡座的两端。

其中，所述衔接部的长度与所述安装槽的长度一致。

其中，所述耦合卡槽与所述卡座接触的面以及所述隔离壁与所述卡座接触的面均为平面。

其中，所述固定槽和所述耦合卡槽均为方形槽，且所述固定部为方形的固定部。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种通信射频器件，该通信射频器件包括上述TM模介质滤波器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的TM模介质滤波器通过将耦合件的第一耦合部和第二耦合部设为环状结构，且环状结构所在平面与所述介质谐振器的电场方向平行，并在环状结构上设缺口，该缺口将环状结构断开，使其形成一个非闭合环，该结构的耦合件能对介质谐振器顶部和底部的电场进行微扰，能提取介质谐振器顶部和底部的电场，并在第一耦合部和第二耦合部的环状结构的“环”的内侧和外侧形成了较强的电场环流，形成的环形电流对电场能量进行传导，因而能产生容性耦合，且能传递较强的电场能量。

附图说明

图1为常用的金属容性耦合件应用于TM模介质滤波器的示意图；

图2为常用的金属容性耦合件应用于TM模介质滤波器时的仿真结果示意图；

图3是本实用新型TM模介质滤波器实施例的结构示意图，显示的是安装耦合件之后的结构；

图4是本实用新型TM模介质滤波器的耦合件实施例的结构示意图；

图5是本实用新型TM模介质滤波器中卡座实施例的结构示意图；

图6是本实用新型TM模介质滤波器实施例的结构示意图，显示的是未安装耦合件时的结构；

图7是本实用新型的TM模介质滤波器的仿真结果示意图；

图8是本实用新型的通信射频器件的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种TM模介质滤波器，该TM模介质滤波器包括腔体、盖板以及设于腔体内的至少两个介质谐振器，盖板封盖腔体，介质谐振器之间通过隔离壁隔开以形成各自的谐振腔，至少两个相邻的谐振腔之间的隔离壁上设有耦合卡槽，耦合卡槽上设有耦合件；耦合件包括第一耦合部、第二耦合部及衔接部，衔接部的两端分别连接第一耦合部和第二耦合部，衔接部贯穿所述耦合卡槽，第一耦合部和第二耦合部分别设在相邻的两个谐振腔内，第一耦合部和第二耦合部均为环状结构，环状结构所在平面与介质谐振器的电场方向平行，在第一耦合部和第二耦合部的环状结构上均设有缺口，缺口将环状结构断开。

具体而言，第一耦合部所在平面和第二耦合部所在平面为同一平面。环状结构呈长方形或者椭圆形。

滤波器还包括卡座，卡座与耦合卡槽过盈配合以使卡座卡合固定在耦合卡槽上。卡座的顶部设有与衔接部过盈配合的安装槽，以将衔接部的两侧固定在卡座上。衔接部与第一耦合部和第二耦合部的连接处的底部均凸出形成卡合部，卡合部夹持在卡座上，以固定第一耦合部和第二耦合部在谐振腔中的位置。

具体地，耦合卡槽包括一个卡槽底壁和两个相互对称的卡槽侧壁，卡槽侧壁及与卡槽侧壁的两边相连的隔离壁形成一固定部。卡座的横截面呈“工”字形，包括第一端部、第二端部以及连接在第一端部和第二端部之间的连接部。第一端部与第一耦合部位于同一谐振腔内。第二端部与第二耦合部位于同一谐振腔内。安装槽贯穿第一端部、连接部和第二端部。耦合卡槽与连接部过盈配合，以固定连接部的两侧。第一端部和第二端部之间形成固定槽，固定槽与固定部过盈配合，以固定卡座的两端。衔接部的长度与安装槽的长度一致。耦合卡槽与卡座接触的面以及隔离壁与卡座接触的面均为平面。具体地，固定槽和耦合卡槽均为方形槽，且固定部为方形的固定部。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

请参阅图3和图4，图3是本实用新型TM模介质滤波器实施例的结构示意图。图4是本实用新型TM模介质滤波器的耦合件实施例的结构示意图。

本实用新型提供了一种TM模介质滤波器，包括腔体(图未示)、盖板(图未示)以及设于腔体内的至少两个介质谐振器10，其中，盖板用于封盖腔体，本实施例中，腔体与介质谐振器10通过机加或压铸一体成型，当然，介质谐振器10也可以通过螺钉固定在腔体内。介质谐振器10之间通过隔离壁21隔开以形成各自的谐振腔20，至少两个相邻的谐振腔20之间的隔离壁21上设有耦合卡槽30，耦合卡槽30上设有耦合件40。

如图4所示，耦合件40包括第一耦合部41、第二耦合部42及衔接部43，衔接部43的两端分别连接第一耦合部41和第二耦合部42，衔接部43贯穿耦合卡槽30，第一耦合部41和第二耦合42部分别设在相邻的两个谐振腔20内，第一耦合部41和第二耦合部42均为环状结构，环状结构所在平面与介质谐振器10的电场方向平行，例如，图3中，本实施例的介质谐振器10的电场的方向为竖直方向，因而，环状结构所在的平面为竖直平面。在第一耦合部41和第二耦合部42的环状结构上均设有缺口44，缺口44将环状结构断开。

本实施例中的第一耦合部41和第二耦合部42的环状结构为耳状，耳状的结构能够防止耦合件40由于在两个谐振腔20之间发生晃动。环状结构上的缺口44使第一耦合部41和第二耦合部42对介质谐振器10顶部和底部的电场进行微扰后能在环状结构的内侧和外侧形成电场环流，从而进行电场能量的传递。

区别于现有技术，本实用新型的TM模介质滤波器通过将耦合件40的第一耦合部41和第二耦合部42设为环状结构，且环状结构所在平面与介质谐振器10的电场方向平行，并在环状结构上设缺口，该缺口将环状结构断开，使其形成一个非闭合环，该结构的耦合件40能对介质谐振器10顶部和底部的电场进行微扰，能提取介质谐振器10顶部和底部的电场，并在第一耦合部41和第二耦合部42的环状结构的“环”的内侧和外侧形成了较强的电场环流，形成的环形电流对电场能量进行传导，因而能产生容性耦合，且能传递较强的电场能量。

本实施例中，第一耦合部41所在平面和第二偶尔部42所在平面为同一平面。当然，在其他实施例中，该第一耦合部41所在平面和第二耦合部42所在平面之间也可以形成一个夹角，或者，该第一耦合部41所在平面和第二耦合部42所在平面也可以相互平行。

具体而言，在本实施例中，环状结构呈长方形，缺口44设在长方形的靠近耦合卡槽30的边上。当然，在其它实施例中，环状结构还可以是椭圆环或者圆形等形状。

本实施例中的第一耦合部41和第二耦合部42相互对称，使该耦合件40的加工成型更加容易，便于批量生产，且材料简单，对公差的可控性高，生产精度更有保障。

请参阅图5，图5是本实用新型TM模介质滤波器中卡座的结构示意图。该滤波器还包括卡座50，卡座50与耦合卡槽30过盈配合以使卡座50卡合固定在耦合卡槽30上。卡座50的顶部设有与衔接部43过盈配合的安装槽51，以将衔接部43的两侧固定在卡座50上。卡座50通常为塑料卡座，使得卡座50具有轻微弹性，当衔接部43压进该安装槽51内时，卡座50发生弹性形变，使衔接部43能顺利安装进去，当衔接部43压进安装槽51内之后，卡座50的形变恢复，从而使得卡座50将衔接部43夹持得更紧，以使卡座50对衔接部43的固定更加牢固。本实施例中，盖体还用于压紧卡座50，避免卡座50上下晃动，以确保卡座50和耦合件40的位置更加固定。c

由于耦合件40与介质谐振器10之间的距离会影响容性耦合强度，因此，在本实施例中，衔接部43的长度与安装槽51的长度一致，且在衔接部43与第一耦合部41和第二耦合部42的连接处的底部均凸出形成卡合部46，卡合部46夹持在卡座50上，以固定第一耦合部41和第二耦合部42在谐振腔20中的位置。通过卡合部46对卡座50的夹持，使得整个耦合件40固定在卡座50上，从而使耦合件40的位置得到固定，使耦合件40不会在安装槽51内发生晃动，也不会在两个谐振腔20内发生晃动，从而维持第一耦合部41和第二耦合部42与介质谐振器10之间的距离固定，进而能防止第一耦合部41和第二耦合部42与介质谐振器10之间的距离发生改变而导致影响容性耦合强度。

请结合图3和图6，图6是本实用新型TM模介质滤波器实施例的结构示意图，显示的是未安装耦合件时的结构。耦合卡槽30包括一个卡槽底壁31和两个相互对称的卡槽侧壁32，卡槽侧壁32及与卡槽侧壁32的两边相连的隔离壁21围成一固定部33。

请继续参阅图3和图5，本实施例中，卡座50的横截面呈“工”字形，包括第一端部52、第二端部53以及连接在第一端部52和第二端部53之间的连接部54。

第一端部52与第一耦合部41位于同一谐振腔20内。第二端部53与第二耦合部42位于同一谐振腔20内。

安装槽51贯穿第一端部52、连接部54和第二端部53，即横跨耦合卡槽30。

耦合卡槽30与连接部53过盈配合，以固定连接部53的两侧。即，耦合卡槽30的两个卡槽侧壁32将卡座50的连接部53夹紧，从而使得卡座50不会发生侧向的晃动。

第一端部52和第二端部53之间形成固定槽55，固定槽55与固定部33过盈配合，以固定卡座50的两端。如图3所示，固定部33被卡座50的第一端部52和第二端部53夹持在中间的固定槽55内，使得卡座50的位置得以固定，不会发生在两个谐振腔20之间的晃动。

耦合卡槽30与卡座50接触的面及隔离壁21与卡座50接触的面均为平面。具体地，卡槽底壁31、卡槽侧壁32以及围成固定部33的谐振腔20的隔离壁21均为平面，如图6所示。卡座50的固定槽55的槽壁也均为平面，如图5所示。接触面为平面能使得生产和安装都更加方便。

固定槽55和耦合卡槽30均为方形槽，且固定部33为方形的固定部。具体而言，固定槽55中，相邻的槽壁之间相互垂直。耦合卡槽30的卡槽底壁31和卡槽侧壁32相互垂直，且，卡槽侧壁32与其相连的、围成固定部33的隔离壁21也相互垂直。由于相邻的面之间形成的角度为直角，能使得卡座50的安装更加方便。

请参阅图7，图7是本实用新型的滤波器的仿真结果示意图。由图7可以看出，环状结构的耦合件应用于TM模介质滤波器中时所得容性耦合宽带为-5.6046。

本实用新型还提供了一种通信射频器件，如图8所示，本实施例中的通信射频器件为合路器60，其包括滤波器61，该滤波器61为上述任一实施例的滤波器61。具体而言，该通信射频器件61还可以为但单工器、双工器、分路器或塔顶放大器等，在本领域技术人员理解的范围内，不做限定。

综上所述，本实用新型的滤波器的环状结构的耦合件通能形成的环形电流对电场能量进行传导，产生容性耦合，能传递较强的电场能量。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种TM模介质滤波器，其特征在于，包括腔体、盖板以及设于所述腔体内的至少两个介质谐振器，所述盖板封盖所述腔体，所述介质谐振器之间通过隔离壁隔开以形成各自的谐振腔，至少两个相邻的所述谐振腔之间的所述隔离壁上设有耦合卡槽，所述耦合卡槽上设有耦合件；

所述耦合件包括第一耦合部、第二耦合部及衔接部，所述衔接部的两端分别连接所述第一耦合部和所述第二耦合部，所述衔接部贯穿所述耦合卡槽，所述第一耦合部和所述第二耦合部分别设在相邻的两个所述谐振腔内，所述第一耦合部和所述第二耦合部均为环状结构，所述环状结构所在平面与所述介质谐振器的电场方向平行，在所述第一耦合部和所述第二耦合部的环状结构上均设有缺口，所述缺口将所述环状结构断开。

2.根据权利要求1所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述第一耦合部所在平面和所述第二耦合部所在平面为同一平面。

3.根据权利要求2所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述环状结构呈长方形或者椭圆形。

4.根据权利要求3所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括卡座，所述卡座与所述耦合卡槽过盈配合以使所述卡座卡合固定在所述耦合卡槽上；

所述卡座的顶部设有与所述衔接部过盈配合的安装槽，以将所述衔接部的两侧固定在所述卡座上。

5.根据权利要求4所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述衔接部与所述第一耦合部和所述第二耦合部的连接处的底部均凸出形成卡合部，所述卡合部夹持在所述卡座上，以固定所述第一耦合部和所述第二耦合部在所述谐振腔中的位置。

6.根据权利要求5所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述耦合卡槽包括一个卡槽底壁和两个相互对称的卡槽侧壁，所述卡槽侧壁及与所述卡槽侧壁的两边相连的隔离壁形成一固定部；

所述卡座的横截面呈“工”字形，包括第一端部、第二端部以及连接在所述第一端部和所述第二端部之间的连接部；

所述第一端部与所述第一耦合部位于同一谐振腔内；

所述第二端部与所述第二耦合部位于同一谐振腔内；

所述安装槽贯穿所述第一端部、所述连接部和所述第二端部；

所述耦合卡槽与所述连接部过盈配合，以固定所述连接部的两侧；

所述第一端部和所述第二端部之间形成固定槽，所述固定槽与所述固定部过盈配合，以固定所述卡座的两端。

7.根据权利要求6所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述衔接部的长度与所述安装槽的长度一致。

8.根据权利要求7所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述耦合卡槽与所述卡座接触的面以及所述隔离壁与所述卡座接触的面均为平面。

9.根据权利要求8所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述固定槽和所述耦合卡槽均为方形槽，且所述固定部为方形的固定部。

10.一种通信射频器件，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的TM模介质滤波器。