CN211605366U - 通信装置及介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种通信装置及介质波导滤波器，介质波导滤波器包括介质块及金属层。介质块设有相对的第一表面与第二表面，第一表面上设有容性耦合孔，容性耦合孔从第一表面延伸到第二表面，第一表面上还设有第一频率孔。第一频率孔位于容性耦合孔的一侧，第二表面上设有第一盲孔，第一盲孔位于容性耦合孔的另一侧。第一盲孔能较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波，如此能实现更好的电气性能，进而解决了电容耦合所产生的谐波对通讯系统的影响，滤波器在设计时也有更大的设计余量；此外，第一盲孔还能用于调节电容耦合量，当第一盲孔的深度越深时，电容耦合量越大，使得滤波器设计时更灵活。

Description

通信装置及介质波导滤波器

技术领域

本实用新型涉及通信装置技术领域，特别是涉及一种通信装置及介质波导滤波器。

背景技术

随着通信系统的高速发展进入到5G时代，器件的小型化是其通信设备发展的关键，而小型化、高性能、低功耗的滤波器又是5G设备小型化的关键。介质波导滤波器同时具有5G设备小型化的所有特点，因此在5G通信设备中具有广泛的应用前景。所以，介质波导滤波器的设计方法成为研究的热点。介质波导滤波器将传统波导滤波器的空气填充形式改进成高介电常数陶瓷材料填充，陶瓷介质材料通过压铸成型，起到传输信号和结构支撑的作用，金属材料附着在瓷介质材料表面，作为电壁，起到电磁屏蔽作用。

传统地，很多介质波导滤波器在设计时所采用的电容耦合方式会在滤波器低端产生远端谐波，然而电容耦合方式所产生的谐波在现有技术上很难处理，致使滤波器的抑制效果恶化，不能实现良好的电气性能，导致性能指标无法满足设计需求；电容耦合方式产生的谐波大多都在常规的通信频段内，实际应用时会产生杂散信号影响通讯系统性能。

实用新型内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种通信装置及介质波导滤波器，它能够较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波。

其技术方案如下：一种介质波导滤波器，所述介质波导滤波器包括：介质块，所述介质块设有相对的第一表面与第二表面，所述第一表面上设有容性耦合孔，所述第二表面上设置端口与第一盲孔，所述第一盲孔位于所述容性耦合孔的第一侧；及金属层，所述金属层设于所述介质块的外壁面，所述容性耦合孔的孔壁，以及所述第一盲孔的孔壁上。

上述的介质波导滤波器，第一盲孔与端口设置于同一表面上，并均位于第二表面上，第一盲孔设置于其中一个谐振腔上，第一盲孔能较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波，如此能实现更好的电气性能，进而解决了电容耦合所产生的谐波对通讯系统的影响，滤波器在设计时也有更大的设计余量；此外，第一盲孔还能用于调节电容耦合量，当第一盲孔的深度越深时，电容耦合量越大，使得滤波器设计时更灵活。另外，通过设置第一盲孔抑制电容耦合所产生的远端谐波的技术方案，不受介质波导滤波器加工精度的限制，应用范围广。该设计加工简单，成型方便，容易控制，一致性好，便于大批量生产。

在其中一个实施例中，所述第一表面上还设有第一频率孔，所述第一频率孔位于所述容性耦合孔的第一侧，所述金属层还设置于所述第一频率孔的孔壁上。

在其中一个实施例中，所述第一表面上还设有第二频率孔，所述第二频率孔位于所述容性耦合孔的第二侧。

在其中一个实施例中，所述第二表面上还设有第二盲孔，所述第二盲孔位于所述容性耦合孔的第二侧。

在其中一个实施例中，所述第一盲孔为两个以上，两个以上所述第一盲孔间隔地设置于所述第二表面上。

在其中一个实施例中，所述第一盲孔的开口形状为圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形或六边形；或者，所述第一盲孔为锥型盲孔、梯形盲孔或柱形盲孔。

在其中一个实施例中，所述容性耦合孔为从所述第一表面延伸到所述第二表面的通孔，所述第二表面上的所述金属层设有环形镂空区，所述环形镂空区绕所述容性耦合孔周向设置，所述环形镂空区的内环直径大于所述容性耦合孔的孔径。

在其中一个实施例中，所述容性耦合孔为盲孔。

在其中一个实施例中，所述介质块为陶瓷介质块；所述金属层为镀设、喷涂或粘设于所述介质块上的金属银层、金属铜层、金属铂层或金属金层。

在其中一个实施例中，所述第一表面上还设有若干个第三频率孔，所述第二表面上还设有信号输入端口与信号输出端口。

一种通信装置，包括所述的介质波导滤波器。

上述的通信装置，第一盲孔与端口设置于同一表面上，并均位于第二表面上，第一盲孔设置于其中一个谐振腔上，第一盲孔能较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波，如此能实现更好的电气性能，进而解决了电容耦合所产生的谐波对通讯系统的影响，滤波器在设计时也有更大的设计余量；此外，第一盲孔还能用于调节电容耦合量，当第一盲孔的深度越深时，电容耦合量越大，使得滤波器设计时更灵活。另外，通过设置第一盲孔抑制电容耦合所产生的远端谐波的技术方案，不受介质波导滤波器加工精度的限制，应用范围广。该设计加工简单，成型方便，容易控制，一致性好，便于大批量生产。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型一实施例中的介质波导滤波器的第一表面的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中的介质波导滤波器的第二表面的结构示意图；

图3为图1在A-A处的剖视图；

图4为本实用新型另一实施例中的介质波导滤波器的第一表面的结构示意图；

图5为图4在B-B处的剖视图；

图6为本实用新型又一实施例中的介质波导滤波器的第二表面的结构示意图；

图7为图6在C-C处的剖视图；

图8为本实用新型再一实施例中的介质波导滤波器的第二表面的结构示意图；

图9为图8在D-D处的剖视图；

图10为传统的一实施例所述的介质波导滤波器的响应曲线图；

图11为本实用新型一实施例所述的介质波导滤波器的响应曲线图。

10、介质块；11、容性耦合孔；12、第一频率孔；13、第一盲孔；14、第二频率孔；15、第二盲孔；16、第三频率孔；17、信号输入端口；18、信号输出端口；19、感性耦合盲孔；20、金属层；21、环形镂空区。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图3，图1示出了本实用新型一实施例中的介质波导滤波器的第一表面的示意图，图2示出了本实用新型一实施例中的介质波导滤波器的第二表面的示意图，图3示出了本实用新型一实施例中的介质波导滤波器的第一表面在A-A处的示意图。本实用新型一实施例提供的介质波导滤波器，所述介质波导滤波器包括：介质块10及金属层20。所述介质块10设有相对的第一表面与第二表面。所述第一表面上设有容性耦合孔11，所述第二表面上设置端口与第一盲孔13。所述第一盲孔13位于所述容性耦合孔11的第一侧。所述金属层20设于所述介质块10的外壁面，所述容性耦合孔11的孔壁，以及所述第一盲孔13的孔壁上。具体在本实施例中，端口为信号输入端口17与信号输出端口18。

上述的介质波导滤波器，第一盲孔13与端口设置于同一表面上，并均位于第二表面上，第一盲孔13设置于其中一个谐振腔上，第一盲孔13能较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波，如此能实现更好的电气性能，进而解决了电容耦合所产生的谐波对通讯系统的影响，滤波器在设计时也有更大的设计余量；此外，第一盲孔13还能用于调节电容耦合量，当第一盲孔13的深度越深时，电容耦合量越大，使得滤波器设计时更灵活。另外，通过设置第一盲孔13抑制电容耦合所产生的远端谐波的技术方案，不受介质波导滤波器加工精度的限制，应用范围广。该设计加工简单，成型方便，容易控制，一致性好，便于大批量生产。

结合图4与图5所示，图4示出了本实用新型另一实施例中的介质波导滤波器的第二表面的结构示意图，图5示意出了图4在B-B处的剖视图。在一些实施例中，所述第一表面上还设有第一频率孔12，所述第一频率孔12位于所述容性耦合孔11的第一侧，所述金属层20还设置于所述第一频率孔12的孔壁上。此外，所述第一表面上还设有第二频率孔14，所述第二频率孔14位于所述容性耦合孔11的第二侧。

需要说明的是，第一频率孔12为第一表面向介质块10的内部延伸的盲孔，位于容性耦合孔11的其中一侧区域的谐振腔，用于调节所在侧的谐振腔的频率大小；第二频率孔14也为第一表面向介质块10的内部延伸的盲孔。

需要说明的是，容性耦合孔11的第一侧区域为其中一个谐振腔，也就是第一频率孔12设置于其中一个谐振腔上，用于调节其中一个谐振腔的频率；容性耦合孔11的第二侧区域为另一个谐振腔，也就是第二频率孔14设置于另一个谐振腔上，用于调节另一个谐振腔的频率；

作为一个示例，当第一盲孔13的深度越深时，第一频率孔12的深度相应越浅。其中，第一盲孔13的深度越深时，能起到较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波，如此能实现更好的电气性能；此外，第一盲孔13的深度越深时，电容耦合量越大，同时起到频率调节的作用。

请再参阅图1至图3，在第一盲孔13的深度达到一定值时，第一频率孔12可以无需设计，因为第一盲孔13已经能起到频率调节的作用。

请参阅图6及图7，图6示意出了本实用新型又一实施例中的介质波导滤波器的第二表面的结构示意图；图7为图6在C-C处的剖视图。在一个实施例中，所述第二表面上还设有第二盲孔15，所述第二盲孔15位于所述容性耦合孔11的第二侧。如此，类似于第一盲孔13，第二盲孔15位于容性耦合孔11的第二侧谐振腔上，第二盲孔15也能起到较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波，如此能实现更好的电气性能；另一方面，第二盲孔15越深时，电容耦合量越大，同时起到频率调节的作用。第二盲孔15与第二频率孔14的关系类似于第一盲孔13与第一频率孔12的关系，不再赘述。

请参阅图8及图9，图8为本实用新型再一实施例中的介质波导滤波器的第二表面的结构示意图；图9为图8在D-D处的剖视图。在一个实施例中，所述第一盲孔13为两个以上，两个以上所述第一盲孔13间隔地设置于所述第二表面上。如此，当第一盲孔13的数量越多时，可以将第一频率孔12的深度相应越浅。第一盲孔13的数量根据实际情况设置，不进行限制。另外，第一盲孔13的数量越多时，电容耦合量越大，同时起到频率调节的作用。其次，当第一盲孔13的数量较多时，第一盲孔13的深度无需设置的过深，可以做的稍微浅一些，从而能便于进行开模制作，能提高生产效率。

在一个实施例中，所述第一盲孔13的开口形状为圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形或六边形；或者，所述第一盲孔13为锥型盲孔、梯形盲孔或柱形盲孔。可以理解的是，类似于第一盲孔13的形状，第二盲孔15的开口形状为圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形或六边形；或者，所述第二盲孔15为锥型盲孔、梯形盲孔或柱形盲孔。需要说明的是，本实施例中，第一盲孔13的形状不进行限制，第一盲孔13的个数也不进行限制，根据实际需求相应设置。同样地，第二盲孔15的形状不进行限制，第二盲孔15的个数也不进行限制，根据实际需求相应设置。

在一个实施例中，请再参阅图2、图6及图8，所述容性耦合孔11为从所述第一表面延伸到所述第二表面的通孔，所述第二表面上的所述金属层20设有环形镂空区21，所述环形镂空区21绕所述容性耦合孔11周向设置，所述环形镂空区21的内环直径大于所述容性耦合孔11的孔径。需要说明的是，环形镂空区21处无金属层20。如此，容性耦合孔11的孔壁上的金属层20与容性耦合孔11的孔缘处的金属层20依然相互连接，容性耦合孔11的孔缘处的金属层20与第二表面上其余区域的金属层20通过环形镂空区21相隔离开。通过设置环形镂空区21，调整环形镂空区21的宽窄时能相应调整容性耦合量。此外，环形镂空区21的形状不进行限制，可以为圆环形、椭圆环形、或其它不规则形状，在此不进行限制。

需要说明的是，环形镂空区21处没有覆盖金属层20并露出介质块10的壁面。具体而言，环形镂空区21处的金属层20通过移除的方式露出壁面。当然，介质块10对应于环形镂空区21的壁面也可以不进行电镀或喷涂金属层20，从而露出介质块10的壁面。

在另一个实施例中，所述容性耦合孔11为盲孔，此时则无需在第二表面上的金属层20上设置环形镂空区，也是可行的方案。

在一个实施例中，所述介质块10块为陶瓷介质块10；所述金属层20为镀设、喷涂或粘设于所述介质块10上的金属银层、金属铜层、金属铂层或金属金层。

在一个实施例中，请再参阅图1及图4，所述第一表面上还设有若干个第三频率孔16。其中，图1及图4中示意出的介质波导滤波器为六腔介质波导滤波器，六腔介质波导滤波器上除了设置有第一频率孔12与容性耦合孔11，图1中示意出的介质波导滤波器还具体例设有四个第三频率孔16，图4中示意出的介质波导滤波器还具体例如设有四个第三频率孔16与一个第二频率孔14。此外，所述第二表面上还设有信号输入端口17与信号输出端口18。通过信号输入端口17与信号输出端口18能实现与外界装置进行信号传输。

进一步地，图1与图4中示意出的介质波导滤波器还具体例如设置有一个感性耦合盲孔19。感性耦合盲孔19用于增强与其相邻的两个谐振腔之间的感性耦合量大小。感性耦合盲孔19的深度、孔径等等参数可以进行调整，当感性耦合盲孔19的深度、孔径等等参数调整时，相邻的两个谐振腔之间的感性耦合量相应调整。在感性耦合盲孔19的深度具体为0时，相当于无需设置感性耦合盲孔19。

请再参阅图10及图11，图10示意出了传统的一实施例所述的介质波导滤波器的响应曲线图；图11示意出了为本实用新型一实施例所述的介质波导滤波器的响应曲线图。针对于传统的六腔结构的介质波导滤波器，从图10中可以看出，电容耦合产生的谐波为-57.9dB。针对于改进后的六腔结构的介质波导滤波器，相比于传统的六腔结构的介质波导滤波器，由于在结构上增加了第一盲孔13，从图11中可以看出，能实现电容耦合产生的谐波为-73.2dB，对远端谐波的抑制效果明显增加。如此，本实施例所述的介质波导滤波器，相对于传统的介质波导滤波器而言，电容耦合产生的谐波明显改善。

在一个实施例中，一种通信装置，包括上述任一实施例所述的介质波导滤波器。需要说明的是，所述通信装置具体可以是3G产品、4G产品或5G产品，在此不进行限定。此外，通信装置具体可以是介质波导滤波器单体结构、双工器或多工器，在此不进行限定。

上述的通信装置，第一盲孔13与端口设置于同一表面上，并均位于第二表面上，第一盲孔13设置于其中一个谐振腔上，第一盲孔13能较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波，如此能实现更好的电气性能，进而解决了电容耦合所产生的谐波对通讯系统的影响，滤波器在设计时也有更大的设计余量；此外，第一盲孔13还能用于调节电容耦合量，当第一盲孔13的深度越深时，电容耦合量越大，使得滤波器设计时更灵活。另外，通过设置第一盲孔13抑制电容耦合所产生的远端谐波的技术方案，不受介质波导滤波器加工精度的限制，应用范围广。该设计加工简单，成型方便，容易控制，一致性好，便于大批量生产。

在一个实施例中，一种上述任一实施例所述的介质波导滤波器的抑制远端谐波的设计方法，包括如下步骤：

当需要提高远端谐波的抑制效果时，增大所述第一盲孔13的深度，和/或，在所述第二表面上开设相互间隔的两个以上所述第一盲孔13，以增加所述第二表面上的所述第一盲孔13的数量。

上述的介质波导滤波器的抑制远端谐波的设计方法，第一盲孔13能较好地抑制电容耦合所产生的远端谐波，如此能实现更好的电气性能，进而解决了电容耦合所产生的谐波对通讯系统的影响，滤波器在设计时也有更大的设计余量；此外，第一盲孔13还能用于调节电容耦合量，当第一盲孔13的深度越深时，电容耦合量越大，使得滤波器设计时更灵活。另外，通过设置第一盲孔13抑制电容耦合所产生的远端谐波的技术方案，不受介质波导滤波器加工精度的限制，应用范围广。该设计加工简单，成型方便，容易控制，一致性好，便于大批量生产。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器包括：

介质块，所述介质块设有相对的第一表面与第二表面，所述第一表面上设有容性耦合孔，所述第二表面上设置端口与第一盲孔，所述第一盲孔位于所述容性耦合孔的第一侧；及

金属层，所述金属层设于所述介质块的外壁面，所述容性耦合孔的孔壁，以及所述第一盲孔的孔壁上。

2.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一表面上还设有第一频率孔，所述第一频率孔位于所述容性耦合孔的第一侧，所述金属层还设置于所述第一频率孔的孔壁上。

3.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一表面上还设有第二频率孔，所述第二频率孔位于所述容性耦合孔的第二侧。

4.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第二表面上还设有第二盲孔，所述第二盲孔位于所述容性耦合孔的第二侧。

5.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一盲孔为两个以上，两个以上所述第一盲孔间隔地设置于所述第二表面上。

6.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一盲孔的开口形状为圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形或六边形；或者，所述第一盲孔为锥型盲孔、梯形盲孔或柱形盲孔。

7.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述容性耦合孔为从所述第一表面延伸到所述第二表面的通孔，所述第二表面上的所述金属层设有环形镂空区，所述环形镂空区绕所述容性耦合孔周向设置，所述环形镂空区的内环直径大于所述容性耦合孔的孔径。

8.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述容性耦合孔为盲孔。

9.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述介质块为陶瓷介质块；所述金属层为镀设、喷涂或粘设于所述介质块上的金属银层、金属铜层、金属铂层或金属金层。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一表面上还设有若干个第三频率孔，所述第二表面上还设有信号输入端口与信号输出端口。

11.一种通信装置，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的介质波导滤波器。

Images