CN211238452U - 一种介质滤波器和无线电收发设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的介质滤波器，通过在两个介质谐振器本体连接位置设置负耦合槽，并使负耦合槽为浅盲槽和深盲槽相贯通而成的台阶形盲槽，使浅盲槽在介质滤波器本体的上表面具有开口，使浅盲槽在介质滤波器本体的前表面和/或后表面也具有开口，使深盲槽只在介质滤波器本体的上表面具有开口，使深盲槽在上下方向上的槽深大于浅盲槽在上下方向上的槽深，能够通过该负耦合槽实现这两个介质谐振器之间的电容耦合，在陶瓷材料高温烧结时负耦合槽的形状和精度变化小，电气性能稳定，由于浅盲槽的存在，导致了负耦合槽的容积在整个介质滤波器内的占比较小，结构强度好，良品率高；本实用新型还提供一种无线电收发设备，该无线电收发设备包括该介质滤波器。

Description

一种介质滤波器和无线电收发设备

技术领域

本申请涉及电子通信设备领域，特别涉及一种介质滤波器和无线电收发设备。

背景技术

随着5G通信“大爆炸”时代的来临，5G基站逐渐在世界范围内进行普及，而滤波器正是通讯基站中决定基站抗干扰特性的关键元器件。传统的4G基站采用铝制腔体滤波器制成体积庞大的腔体滤波器，由于尺寸、重量、成本等缺陷无法在5G基站Massive MIMO的架构下大规模应用。而介质滤波器，凭借小体积、低损耗、低成本、高可靠性等特点成为了5G基站用滤波器的首选方案。在相同的工作频率下，介质滤波器凭借高介电常数带来的体积压缩效应可将总体滤波器体积和重量压缩至传统腔体滤波器的几十分之一，同时维持较好的性能。随着无线电频谱资源的占用以及基站性能要求的提高，对滤波器的带外抑制指标提出了严格的要求。目前业内通用的方案是，采用交叉耦合结构在滤波器带外构建出传输零点，使滤波器的矩形系数得以提高，增加对带外杂散的抑制度。

在滤波器构建交叉耦合传输零点时，通常需要用到负耦合以使滤波器传输相位翻转，如中国专利申请CN110444849A就公开了一种具有长形盲槽负耦合结构的介质滤波器，为了达到部分特定的电气性能要求，例如滤波器相对带宽5%左右时，该盲槽型负耦合的深度需要设计得非常深，槽深与滤波器总高度比达到了约95%；同时该盲槽的长度较长，在陶瓷材料高温烧结时该盲槽的形状和精度变化大，会使得该介质滤波器负耦合结构的形状和精度发生较大改变，从而影响介质滤波器的电气性能，良品率低；同时较深的盲槽还大大降低了介质滤波器的结构强度，容易开裂并导致滤波器可靠性下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种通过负耦合槽实现电容耦合的介质滤波器，通过将负耦合槽设置成台阶形盲槽的形式，在陶瓷材料高温烧结时负耦合槽的形状和精度变化小，电气性能稳定，结构强度好，良品率高，本实用新型还提供一种无线电收发设备，该无线电收发设备包括该介质滤波器。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是，一种介质滤波器，包括至少两个介质谐振器，每个介质谐振器包括由陶瓷材料制成的介质谐振器本体和位于介质谐振器本体上表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，该盲孔用于调试其所在的介质谐振器的谐振频率；所有所述介质谐振器本体构成所述介质滤波器本体，所述介质滤波器还包括：

开设于所述介质滤波器本体上表面的负耦合槽，所述负耦合槽沿垂直于所述介质滤波器本体上表面的方向向下延伸，所述负耦合槽为盲槽，所述负耦合槽位于两个介质谐振器本体的连接位置，所述负耦合槽所处的位置与所述两个介质谐振器相接；

覆盖所述介质滤波器本体表面、所述调试孔内壁表面和所述负耦合槽内壁表面的导电层；

所述负耦合槽为浅盲槽和深盲槽相贯通而成的台阶形盲槽，所述浅盲槽在所述介质滤波器本体的上表面具有开口，所述浅盲槽在所述介质滤波器本体的前表面和/或后表面也具有开口，所述深盲槽只在所述介质滤波器本体的上表面具有开口，所述深盲槽在上下方向上的槽深大于所述浅盲槽在上下方向上的槽深，所述负耦合槽用于实现所述两个介质谐振器之间的电容耦合。

优选地，所述深盲槽在左右方向上的槽宽大于等于所述浅盲槽在左右方向上的槽宽。

进一步优选地，所述深盲槽在左右方向上的槽宽小于等于所述两个介质谐振器上调试孔之间距离的二分之一，所述两个介质谐振器上调试孔之间的距离指所述两个调试孔内壁之间的最短距离。

优选地，所述深盲槽在上下方向上的槽深大于所述调试孔的孔深。

进一步优选地，所述深盲槽在上下方向上的槽深小于所述调试孔孔深两倍。

优选地，所述浅盲槽在上下方向上的槽深小于所述调试孔的孔深。

优选地，所述深盲槽的中心线与所述浅盲槽的中心线形成一个虚拟的平面，所述两个介质谐振器本体上的调试孔对称分布于该平面的两侧。

优选地，所述深盲槽在平行于所述介质滤波器本体上表面方向上的截面为矩形或带有导角的矩形，所述浅盲槽在平行于所述介质滤波器本体前表面方向上的截面为矩形或带有导角的矩形。

本实用新型提供的技术方案还包括，无线电收发设备，所述无线电收发设备包括上述任意一项所述的介质滤波器。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型提供的介质滤波器，通过在两个介质谐振器本体连接位置设置负耦合槽，并使负耦合槽为浅盲槽和深盲槽相贯通而成的台阶形盲槽，使浅盲槽在介质滤波器本体的上表面具有开口，使浅盲槽在介质滤波器本体的前表面和/或后表面也具有开口，使深盲槽只在介质滤波器本体的上表面具有开口，使深盲槽在上下方向上的槽深大于浅盲槽在上下方向上的槽深，能够通过该负耦合槽实现这两个介质谐振器之间的电容耦合，在陶瓷材料高温烧结时负耦合槽的形状和精度变化小，电气性能稳定，由于浅盲槽的存在，导致了整个负耦合槽的容积在整个介质滤波器内的占比较小，结构强度好，良品率高；本实用新型还提供一种无线电收发设备，该无线电收发设备包括该介质滤波器。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中介质滤波器实施例1立体透视示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为图2中A-A方向的剖视图。

图4为图2中B-B方向的剖视图。

图5为本实用新型中介质滤波器实施例2立体透视示意图。

图6为图5的仰视示意图。

图7为图6中C-C方向的剖视图。

图8为本实用新型中介质滤波器实施例3立体透视示意图。

图9为本实用新型中介质滤波器实施例1的电气性能图。

其中：100.介质滤波器；101.介质滤波器本体；200.第一介质谐振器；201.第一介质谐振器本体；202.第一调试孔；300.第二介质谐振器；301.第二介质谐振器本体；302.第二调试孔；400.深盲槽；500.浅盲槽；600.导电层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-4所示，本实用新型提供的介质滤波器100，包括结构相同的第一介质谐振器200和第二介质谐振器300，第一介质谐振器200包括由陶瓷材料制成的第一介质谐振器本体201和位于第一介质谐振器本体201上表面的第一调试孔202，第一调试孔202为盲孔，第一调试孔202用于调试第一介质谐振器200的谐振频率；第二介质谐振器300包括由陶瓷材料制成的第二介质谐振器本体301和位于第二介质谐振器本体301上表面的第二调试孔302，第二调试孔302为盲孔，第二调试孔302用于调试第二介质谐振器300的谐振频率；第一介质谐振器本体201和第二介质谐振器本体202共同构成介质滤波器本体101,介质滤波器100还包括负耦合槽和导电层600。

所述负耦合槽开设于介质滤波器本体101的上表面，所述负耦合槽沿垂直于介质滤波器本体101上表面的方向向下延伸，所述负耦合槽为盲槽，所述负耦合槽位于第一介质谐振器本体201和第二介质谐振器本体301的连接位置，所述负耦合槽所处的位置与第一介质谐振器200和第二介质谐振器300相接；所述负耦合槽为深盲槽400和浅盲槽500相贯通而成的台阶形盲槽，深盲槽400只在介质滤波器本体101的上表面具有开口，浅盲槽500在介质滤波器本体101的上表面具有开口，浅盲槽500在介质滤波器本体101的前表面也具有开口，深盲槽400在上下方向上的槽深大于浅盲槽500在上下方向上的槽深，所述负耦合槽用于实现第一介质谐振器200和第二介质谐振器300之间的电容耦合。

导电层600覆盖在介质滤波器本体101的表面、第一调试孔202的内壁表面、第二调试孔302的内壁表面、深盲槽400的内壁表面和浅盲槽500的内壁表面，导电层600的材质为银。

深盲槽400在左右方向上的槽宽等于浅盲槽500在左右方向上的槽宽，深盲槽400在左右方向上的槽宽小于等于第一调试孔202和第二调试孔302之间距离的二分之一，第一调试孔202和第二调试孔302之间的距离指第一调试孔202的内壁与第二调试孔302的内壁之间的最短距离。

深盲槽400在上下方向上的槽深大于第一调试孔202/第二调试孔302的孔深，深盲槽400在上下方向上的槽深小于第一调试孔202/第二调试孔302孔深两倍。

浅盲槽500在上下方向上的槽深小于第一调试孔202/第二调试孔302的孔深。

深盲槽400的中心线与浅盲槽500的中心线相垂直，深盲槽400的中心线与浅盲槽500的中心线形成一个虚拟的平面，第一调试孔202和第二调试孔302对称分布于该平面的两侧。

深盲槽400在平行于介质滤波器本体101上表面方向上的截面为矩形，浅盲槽500在平行于介质滤波器本体101前表面方向上的截面为矩形。

如图9所示，介质滤波器100通过深盲槽400和浅盲槽500相贯通而成的台阶形盲槽在滤波器通带B的低频端产生传输零点A；通过调整深盲槽400和/或浅盲槽500的槽长、槽宽及槽深来调节负耦合以及传输零点A的强度；深盲槽400和/或浅盲槽500的在前后方向上的槽长越长，负耦合强度越弱，传输零点A越弱；深盲槽400和/或浅盲槽500在左右方向上的槽宽越宽，负耦合强度越弱，传输零点A越弱；深盲槽400和/或浅盲槽500在上下方向上的槽深越深，负耦合强度越弱，传输零点A越弱。

实施例2

如图5-7所示，实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于：实施例2中深盲槽400在左右方向上的槽宽大于浅盲槽500在左右方向上的槽宽。

实施例3

如图8所示，实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于：实施例3中浅盲槽500在介质滤波器本体101的上表面、前表面和后表面均具有开口。

本实用新型提供的介质滤波器，通过在两个介质谐振器本体连接位置设置盲槽型的深盲槽和浅盲槽，并使深盲槽在上下方向上的槽深大于所述浅盲槽在上下方向上的槽深，使所述浅盲槽向后延伸贯穿所述深盲槽的内壁，使所述深盲槽内的空腔与所述浅盲槽内的空腔相连通，实现了这两个介质谐振器之间的电容耦合，在陶瓷材料高温烧结时深盲槽和浅盲槽的形状和精度变化小，电气性能稳定，由于浅盲槽的存在，导致了整个负耦合槽的容积在整个介质滤波器内的占比较小，结构强度好，良品率高；并且，能够通过这两个负耦合槽的尺寸形状和相对位置的匹配对介质滤波器的电气性能进行调试，调试方式多种多样，调试效率高。

本实用新型还提供一种收发设备，该收发设备包括上述实施例中任意一种介质滤波器，该收发设备中的介质滤波器可以用于对射频信号进行滤波。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种介质滤波器，包括至少两个介质谐振器，每个介质谐振器包括由陶瓷材料制成的介质谐振器本体和位于介质谐振器本体上表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，该盲孔用于调试其所在的介质谐振器的谐振频率；所有所述介质谐振器本体构成所述介质滤波器本体，所述介质滤波器还包括：

开设于所述介质滤波器本体上表面的负耦合槽，所述负耦合槽沿垂直于所述介质滤波器本体上表面的方向向下延伸，所述负耦合槽为盲槽，所述负耦合槽位于两个介质谐振器本体的连接位置，所述负耦合槽所处的位置与所述两个介质谐振器相接；

覆盖所述介质滤波器本体表面、所述调试孔内壁表面和所述负耦合槽内壁表面的导电层；

其特征在于：

所述负耦合槽为浅盲槽和深盲槽相贯通而成的台阶形盲槽，所述浅盲槽在所述介质滤波器本体的上表面具有开口，所述浅盲槽在所述介质滤波器本体的前表面和/或后表面也具有开口，所述深盲槽只在所述介质滤波器本体的上表面具有开口，所述深盲槽在上下方向上的槽深大于所述浅盲槽在上下方向上的槽深，所述负耦合槽用于实现所述两个介质谐振器之间的电容耦合。

2.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述深盲槽在左右方向上的槽宽大于等于所述浅盲槽在左右方向上的槽宽。

3.根据权利要求2所述的介质滤波器，其特征在于，所述深盲槽在左右方向上的槽宽小于等于所述两个介质谐振器上调试孔之间距离的二分之一，所述两个介质谐振器上调试孔之间的距离指所述两个调试孔内壁之间的最短距离。

4.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述深盲槽在上下方向上的槽深大于所述调试孔的孔深。

5.根据权利要求4所述的介质滤波器，其特征在于，所述深盲槽在上下方向上的槽深小于所述调试孔孔深两倍。

6.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述浅盲槽在上下方向上的槽深小于所述调试孔的孔深。

7.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述深盲槽的中心线与所述浅盲槽的中心线形成一个虚拟的平面，所述两个介质谐振器本体上的调试孔对称分布于该平面的两侧。

8.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述深盲槽在平行于所述介质滤波器本体上表面方向上的截面为矩形或带有导角的矩形，所述浅盲槽在平行于所述介质滤波器本体前表面方向上的截面为矩形或带有导角的矩形。

9.无线电收发设备，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任意一项所述的介质滤波器。

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