CN209804860U - 介质滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种介质滤波器，包括本体，所述本体设有至少两个介质谐振器，每个介质谐振器均包括开设于本体上并用于调试其所在介质谐振器的谐振频率的调试孔，所述介质滤波器还设有至少一个负耦合孔，所述负耦合孔为盲孔，其设于两个介质谐振器之间并用于实现所述两个介质谐振器的容性耦合，且负耦合孔深度为所述两个介质谐振器中较深的调试孔深度的1.5倍以下。本实用新型提供的介质滤波器中，所述负耦合孔无需设置较大深度便可实现其所述位置相接的两个介质谐振器的容性耦合，有利于实现介质滤波器的小型化，结构简单且便于加工。

Description

介质滤波器

技术领域

本实用新型涉及微波射频器件技术领域，尤其涉及一种介质滤波器。

背景技术

滤波器作为通信基础部件，在移动通信领域一直扮演着重要的角色，从信源、通道、天馈系统、天线再到移动终端等全通信链条都需要用到滤波器。随着移动通信进入到5G时代，分布式小型基站、大规模阵列有源天线等成为网络覆盖的主要解决方案，其对滤波器小型化、高性能、低功耗提出了更高的要求。目前，介质滤波器由于其介电常数大、Q值高、损耗小、温度漂移小等特点，相较于传统的滤波器具有较大的优势，故在5G通信设备中具有广泛的应用前景。

然而，现有介质滤波器一般需要在介质滤波器外级联跨接PCB或跨接线缆等附加结构，或者通过增加零腔结构来实现容性耦合，导致体积较大且结构复杂难以加工。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单且小型化的介质滤波器。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种介质滤波器，包括本体，所述本体设有至少两个介质谐振器，每个所述介质谐振器均包括开设于所述本体一面并用于调试其所在介质谐振器的谐振频率的调试孔，所述介质滤波器还设有至少一个负耦合孔，所述负耦合孔为盲孔，其设于两个介质谐振器之间并用于实现所述两个介质谐振器的容性耦合，且所述负耦合孔深度为所述两个介质谐振器中较深的调试孔深度的1.5倍以下。

优选地，所述负耦合孔位于所述本体上与所述调试孔相对的一面。

进一步地，所述负耦合孔设于相邻或不相邻的两个介质谐振器之间。

优选地，所述本体上开设有通孔，所述通孔用于将所述本体分隔成至少两个介质谐振器，且所述通孔用于形成至少两个介质谐振器中两两之间的耦合窗口。

进一步地，所述通孔包括至少一个分隔段，所述分隔段设于相接的两个介质谐振器的连接处，且所述分隔段的长度与该分隔段两侧的两个介质谐振器之间的耦合量相关。

优选地，所述负耦合孔与其所处位置相接的两个介质谐振器的调试孔的连心线位于同一直线上。

进一步地，所述介质滤波器还包括覆盖于所述本体表面的导电层，所述负耦合孔的表面被所述导电层覆盖，且所述负耦合孔的表面导电层的覆盖面积和厚度均与通过该负耦合孔实现容性耦合的两个介质谐振器的耦合量相关。

更进一步地，所述调试孔的表面被所述导电层覆盖，且所述调试孔的表面导电层的覆盖面积和厚度均与该调试孔所处介质谐振器的谐振频率相关。

优选地，所述介质谐振器由固态介电材料制成。

优选地，所述介质滤波器一体成型。

相比现有技术，本实用新型的方案具有以下优点：

本实用新型提供的介质滤波器中，通过在两个介质谐振器的连接处开设负耦合孔，可实现所述两个介质谐振器的容性耦合，结构简单且稳定性好，有利于简化加工工艺。此外，由于所述负耦合孔的深度为所述两个介质谐振器中较深的调试孔深度的1.5倍以下，即所述负耦合孔无需较大的深度便可实现所述两个介质谐振器的容性耦合，从而可缩小所述介质滤波器的体积，实现小型化。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一种实施例提供的介质滤波器的立体图；

图2为图1所示的介质滤波器另一角度的立体图；

图3为图1所示的介质滤波器的主视图；

图4为图3所示的介质滤波器A-A向的剖面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

图1至图4共同示出了本实用新型一种实施例提供的介质滤波器1，其用于对设备线路中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，由于所述介质滤波器1结构简单，便于加工和调试且性能较好，有利于实现小型化，从而可适应更多应用场景，例如搭载于5G通信设备、小型化天线、小型基站及移动终端等设备中。

如图1所示，所述介质滤波器1包括本体11，所述本体11设有四个均由固态介电材料制成的介质谐振器12，即所述本体11由四个所述介质谐振器12组合构成。每个介质谐振器12均包括开设于所述本体11正面的调试孔121，所述调试孔121为盲孔，用于调试其所在介质谐振器12的谐振频率。

请结合图1至图4，所述介质滤波器1还包括位于相接的两个介质谐振器12之间的负耦合孔13，所述负耦合孔13开设于所述本体11的背面，即所述负耦合孔13与所述调试孔121分设于所述本体11相对的两面上。所述负耦合孔13为盲孔，并与其周边的本体11共同形成类似介质谐振器12的结构，且所述负耦合孔13的深度比其两侧的调试孔12的深度都大，使所述负耦合孔13所处位置的谐振频率相对于其两侧的两个介质谐振器12的谐振频率较低，即所述负耦合孔13可使其所处位置相接的两个介质谐振器12实现容性耦合，无需跨接线缆或增加零腔结构等附加结构便可实现相邻两个介质谐振器12的容性耦合，结构简单且稳定性好，便于加工调试。

所述负耦合孔13深度为其所处位置相接的两个介质谐振器12中较深的调试孔121深度的1.5倍以下，便可实现所述两个介质谐振器12的容性耦合。经测试，当所述负耦合孔13与所述调试孔121开设于所述本体11同一面上时，所述负耦合孔13的深度需为所述调试孔121深度的2倍以上才可满足相邻两个介质谐振器12所需的容性耦合。

而本实施例中由于所述负耦合孔13与相邻两个介质谐振器12的调试孔121分设于所述本体11相对的两面上，使所述负耦合孔13无需较大的深度便可满足相邻两个介质谐振器12的容性耦合，从而可缩小所述介质滤波器11厚度方向的尺寸，使其更薄，实现小型化，且该结构在实际制造过程中，加工、金属化及调试等工序的难度也会大幅度降低。

进一步地，所述负耦合孔13还可设于不相邻的两个介质谐振器12之间，例如所述负耦合孔13设于所述本体11的中部，以实现所述本体11对角线上的两个介质谐振器12之间的容性耦合。对应地，所述负耦合孔13的形状可为沿所述对角线延伸的长条状，从而可更好地实现所述对角线上的两个介质谐振器12之间的容性耦合。

优选地，所述负耦合孔13与其所处位置相接的两个介质谐振器12的调试孔121的连心线位于同一直线上，即所述负耦合孔13与其相邻的两个调试孔121的中心线均处于同一平面上，使所述负耦合孔13无需较大深度便可实现与其所处位置相接的两个介质谐振器12的容性耦合，进一步保证所述介质滤波器1的小型化。

优选地，在本实施方式中，所述调试孔121和所述负耦合孔13均为圆孔，以便加工制造。但不构成所述调试孔121和所述负耦合孔13的形状在其他实施方式的具体限定，其还可为矩形孔或者其他形状的盲孔，如正多边形。

进一步地，所述介质滤波器1还包括覆盖于所述本体11表面的导电层(图未示，下同)，所述导电层为金属化层，例如在所述本体11的表面镀银或者电镀其他满足条件的金属材料。

所述调试孔121的表面导电层的覆盖面积和厚度均与该调试孔121所处介质谐振器12的谐振频率相关，所述负耦合孔13的表面导电层的覆盖面积和厚度均与通过该负耦合孔13实现容性耦合的两个介质谐振器12的耦合量相关。

具体地，所述调试孔121和负耦合孔13的表面均有至少部分未被所述导电层覆盖。本领域技术人员可通过去除所述调试孔121内的部分导电层来调节该调试孔121所处介质谐振器12的谐振频率，通过去除所述负耦合孔13内的部分导电层来调节该负耦合孔13和其周边的本体11所形成的类似于介质谐振器12的结构的谐振频率，从而调节负耦合孔13与其两侧的两个介质谐振器12之间的耦合量。在实际操作过程中，所述导电层被去除的区域可为所述调试孔121或负耦合孔13中的底部或侧壁上，去除的位置可为一处或者不连续的多处。

优选地，所述介质滤波器1一体成型，便于加工，可有效降低生产成本且整体稳定性较好。

进一步地，在图1至图3中示出，所述本体11上还开设有通孔14，所述通孔14包括至少一个分隔段141，通过所述通孔14的分隔段141可将所述本体11分隔成多个介质谐振器12，所述通孔14的具体形状可根据其分隔介质谐振器12的数量而设置，例如所述通孔14为通过一个或者多个分隔段141构成的“I”形、“L”形、“T”形、“十”形等结构，从而在一个介质滤波器1中灵活设置多个介质谐振器12。

此外，通过所述通孔14可在所述本体11上形成多个介质谐振器12中两两之间的耦合窗口。对应地，所述分隔段141沿其两侧的两个介质谐振器12的连接面延伸的长度与位于该分隔段141两侧的两个介质谐振器12之间的耦合量相关，所述分隔段141的长度越长，其两侧的两个介质谐振器12之间的耦合窗口就越小，所述两个介质谐振器12之间的耦合量也就越小。同理，所述分隔段141的长度越短，其两侧的两个介质谐振器12之间的耦合量就越大。本领域技术人员可通过介质谐振器12之间耦合量的需求而调整所述分隔段141的长度，在同一通孔14中的多个分隔段141的长度可相同或不同。

在本实施例中，由于在四个介质谐振器12中有两个介质谐振器12的连接处开设有负耦合孔13，所述负耦合孔13同样可调节其两侧的两个介质谐振器12的耦合量，因此所述通孔14可为通过三个所述分隔段141构成的“T”形结构，在开设有负耦合孔13的两个介质谐振器12之间无需再设置所述分隔段141来调节对应两个介质谐振器12的耦合量。在其他实施方式中，在开设有负耦合孔13的两个介质谐振器12之间还可设有所述分隔段141，即所述通孔12可为通过四个所述分隔段141构成的“十”形结构，在开设有负耦合孔12的位置，通过所述负耦合孔12与所述分隔段141共同调节两个介质谐振器12之间的耦合量。

优选地，所述介质谐振器12由陶瓷材料制成，陶瓷材料具有较高的介电常数、硬度以及较好的耐高温性能。在其他实施方式中，所述介质谐振器12还可由玻璃、电绝缘的高分子聚合物等固态介电材料制成。

应当理解的是，本实施例以四个介质谐振器12构成的本体11为例说明所述介质滤波器1的结构，但不能视为对所述介质滤波器1结构的限定，在其他实施方式中，所述本体11还可包括两个、三个甚至更多的介质谐振器12，多个介质谐振器12由所述通孔14的分隔段141进行分隔并形成耦合窗口，且相邻两个介质谐振器12通过其连接处的负耦合孔13实现容性耦合。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种介质滤波器，包括本体，所述本体设有至少两个介质谐振器，每个所述介质谐振器均包括开设于所述本体一面并用于调试其所在介质谐振器的谐振频率的调试孔，其特征在于，所述介质滤波器还设有至少一个负耦合孔，所述负耦合孔为盲孔，其设于两个介质谐振器之间并用于实现所述两个介质谐振器的容性耦合，且所述负耦合孔深度为所述两个介质谐振器中较深的调试孔深度的1.5倍以下。

2.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述负耦合孔位于所述本体上与所述调试孔相对的一面。

3.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述负耦合孔设于相邻或不相邻的两个介质谐振器之间。

4.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述本体上开设有通孔，所述通孔用于将所述本体分隔成至少两个介质谐振器，且所述通孔用于形成至少两个介质谐振器中两两之间的耦合窗口。

5.根据权利要求4所述的介质滤波器，其特征在于，所述通孔包括至少一个分隔段，所述分隔段设于相接的两个介质谐振器的连接处，且所述分隔段的长度与该分隔段两侧的两个介质谐振器之间的耦合量相关。

6.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述负耦合孔与其所处位置相接的两个介质谐振器的调试孔的连心线位于同一直线上。

7.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，还包括覆盖于所述本体表面的导电层，所述负耦合孔的表面被所述导电层覆盖，且所述负耦合孔的表面导电层的覆盖面积和厚度均与通过该负耦合孔实现容性耦合的两个介质谐振器的耦合量相关。

8.根据权利要求7所述的介质滤波器，其特征在于，所述调试孔的表面被所述导电层覆盖，且所述调试孔的表面导电层的覆盖面积和厚度均与该调试孔所处介质谐振器的谐振频率相关。

9.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述介质谐振器由固态介电材料制成。

10.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述介质滤波器一体成型。