CN212230588U - 一种介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种介质波导滤波器，包括介质波导滤波器本体，在所述介质波导滤波器本体的外表壁的金属层上设有在耦合调节区域内去除第一预设形状之外的金属层后，形成容性耦合结构，从而得到具有容性耦合结构的介质波导滤波器，当在电子产品中使用该具有容性耦合结构的介质波导滤波器时，通过容性耦合结构实现两个相邻的谐振腔之间的容性耦合，加工过程简单，制造效率高，利于批量生产，良品率高，也就是说，可通过对现有的不能实现容性耦合的介质波导滤波器本体进行简单地改造加工，就能得到能实现容性耦合的介质波导滤波器。

Description

一种介质波导滤波器

技术领域

本实用新型涉及通信技术涉及领域，特别涉及一种介质波导滤波器。

背景技术

介质波导滤波器作为一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分，随着5G通信系统对基站设备小型化的要求越来越高，而介质波导滤波器因其体积小、插损小、承受功率大、成本低等优势，受到越来越多的应用，在实际应用中，介质波导滤波器需要形成容性耦合以实现传输零点，目前，通常采用在介质波导滤波器的两个谐振腔的耦合连接位置处制作盲孔的方式实现这两个谐振腔的容性耦合，并通过设置该盲孔底部与这两个谐振腔底面之间的距离的方式来控制容性耦合的大小，当要求容性耦合量较小时，盲孔需要很深才能满足该要求，大大增加了介质波导滤波器的加工难度，制造效率低，不利于批量生产，且良品率低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种介质波导滤波器。

本实用新型的一种介质波导滤波器的技术方案如下：

包括介质波导滤波器本体，所述介质波导滤波器本体至少包括两个谐振腔，所述介质波导滤波器本体的外表壁的金属层上设有在耦合调节区域内去除第一预设形状之外的金属层后所形成的容性耦合结构，其中，所述容性耦合结构包围所述第一预设形状，所述容性耦合结构分布在所述介质波导滤波器本体的任意两个相邻的谐振腔的外表面，且所述容性耦合结构的长度不小于介质波导滤波器的工作频率的1/2波长。

本实用新型的一种介质波导滤波器的有益效果如下：

所述介质波导滤波器本体的外表壁的金属层上设有在耦合调节区域内去除第一预设形状之外的金属层后，形成容性耦合结构，从而得到具有容性耦合结构的介质波导滤波器，当在电子产品中使用该具有容性耦合结构的介质波导滤波器时，通过容性耦合结构实现两个相邻的谐振腔之间的容性耦合，加工过程简单，制造效率高，利于批量生产，良品率高，也就是说，可通过对现有的不能实现容性耦合的介质波导滤波器本体进行简单地改造加工，就能得到能实现容性耦合的介质波导滤波器。

在上述技术方案的基础上，本实用新型的一种介质波导滤波器还可以做如下改进。

进一步，在所述第一预设形状内去除第二预设形状的金属层，且所述第一预设形状内去除所述第二预设形状的金属层后所剩余的金属层是连续的。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过去除第一预设形状内的部分金属层，改变介质波导滤波器的容性耦合量的大小，加工过程简单。

进一步，所述第二预设形状为一个图形或多个相互独立的图形。

采用上述进一步方案的有益效果是：更便于用于对第二预设形状进行设置。

进一步，当所述第二预设形状为一个图形时，所述第一预设形状呈椭圆、圆形、矩形或哑铃形。

进一步，当所述第二预设形状为多个相互独立的图形时，每个所述相互独立的图形呈椭圆、圆形或矩形。

进一步，所述耦合调节区域的形状呈矩形、椭圆或圆形，所述第一预设形状呈椭圆、圆形、矩形或哑铃形。

进一步，所述金属层为镀银金属层或者镀铜金属层。

进一步，所述介质波导滤波器本体包括第一谐振腔和第二谐振腔，所述第一谐振腔与第二谐振腔之间设有感性耦合窗口，所述容性耦合结构分布在所述第一谐振腔与所述第二谐振腔的外表面。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将容性耦合结构分布在第一谐振腔与第二谐振腔的外表面，得到具有容性耦合结构的介质波导滤波器，当在电子产品中使用该具有容性耦合结构的介质波导滤波器时，通过容性耦合结构实现了第一谐振腔与第二谐振腔之间的容性耦合。

进一步，所述介质波导滤波器本体包括多个成对设置的谐振腔，所述容性耦合结构分布任一对谐振腔的外表面。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将容性耦合结构分布任一对谐振腔的外表面，得到具有容性耦合结构的介质波导滤波器，当在电子产品中使用该具有容性耦合结构的介质波导滤波器时，通过容性耦合结构实现了该对谐振腔之间的的容性耦合。

进一步，所述介质波导滤波器本体上还相对设置两个输入\输出耦合盲孔。

进一步，所述介质波导滤波器本体的每个谐振腔上分别设置一调谐盲孔。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种介质波导滤波器的立体结构示意图之一；

图2为图1中的一种介质波导滤波器的俯视结构图；

图3为本实用新型实施例的具有另外一种容性耦合结构的介质波导滤波器的俯视结构图；

图4为一种介质波导滤波器的立体结构示意图之二；

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型实施例。

如图1至图4所示，本实用新型实施例的一种介质波导滤波器，包括介质波导滤波器本体，所述介质波导滤波器本体至少包括两个谐振腔，所述介质波导滤波器本体的外表壁的金属层上设有在耦合调节区域1内去除第一预设形状2之外的金属层后所形成的容性耦合结构3，其中，所述容性耦合结构3包围所述第一预设形状2，所述容性耦合结构3分布在所述介质波导滤波器本体的任意两个相邻的谐振腔的外表面，且所述容性耦合结构3的长度不小于介质波导滤波器的工作频率的1/2波长。

所述介质波导滤波器本体的外表壁的金属层上设有在耦合调节区域1内去除第一预设形状2之外的金属层后，形成容性耦合结构3，从而得到具有容性耦合结构3的介质波导滤波器，当在电子产品中使用该具有容性耦合结构3的介质波导滤波器时，通过容性耦合结构3实现两个相邻的谐振腔之间的容性耦合，加工过程简单，制造效率高，利于批量生产，良品率高，也就是说，可通过对现有的不能实现容性耦合的介质波导滤波器本体进行简单地改造加工，就能得到能实现容性耦合的介质波导滤波器。

可以理解的是，耦合调节区域1、第一预设形状2和容性耦合结构3之间的关系为：耦合调节区域1的面积为第一预设形状2与容性耦合结构3的面积之和，其中，第一预设形状2中存在金属层，容性耦合结构3内的金属层已被去除。

其中，介质波导滤波器本体可理解为待改造的介质波导滤波器或/和不能实现容性耦合的介质波导滤波器，介质波导滤波器本体的外表面覆设有金属层，为本领域人员所悉知，在此不做赘述，根据介质波导滤波器的工作频率的要求，在介质波导滤波器本体的一个外表壁的金属层上设置耦合调节区域 1可以理解的是，可根据实际情况从介质波导滤波器本体的所有外表壁中选中一个外表壁，设置耦合调节区域1，可通过印刷蚀刻或光刻等技术在所述耦合调节区域1内去除第一预设形状2之外的金属层，得到容性耦合结构3，且容易满足较高的精度要求，如±0.03mm的精度要求，且制作简单，成本低。

其中，所述容性耦合结构3可平均分布在介质波导滤波器本体的任意两个相邻的谐振腔的外表面，也可按照实际情况，将容性耦合结构33分布在介质波导滤波器本体的任意两个相邻的谐振腔的外表面，其中，容性耦合结构3的长度不小于介质波导滤波器的工作频率的1/2波长，当在电子设备如手机、电脑、雷达等中应用该具有容性耦合结构3的介质波导滤波器时，通过容性耦合结构3实现了该两个相邻的谐振腔之间的容性耦合即负耦合，从而产生传输零点，提高带外抑制能力。

较优地，在上述技术方案中，在所述第一预设形状2内去除第二预设形状的金属层，且所述第一预设形状2内去除所述第二预设形状的金属层后所剩余的金属层是连续的。

当需要改变容性耦合结构3连接的两个谐振腔之间的容性耦合量的大小时，通过去除第一预设形状2内的部分金属层，就能改变介质波导滤波器的容性耦合量的大小，达到要求，加工过程简单，其中，可利用刻蚀工艺、雕刻工艺或打磨工艺进行去除。

可以理解的是，第一预设形状2包围第二预设形状，以保证第二预设形状不会将第一预设形状2内的金属层为相互独立的两份或多份，即所述第一预设形状2内去除所述第二预设形状的金属层后所剩余的金属层是连续的，否则当在电子设备如手机、电脑、雷达或无线通信设备等中应用该具有容性耦合结构3的介质波导滤波器时，容性耦合结构3不能实现相邻的两个谐振腔之前的容性耦合。

较优地，在上述技术方案中，所述第二预设形状为一个图形或多个相互独立的图形。具体地：

当所述第二预设形状为一个图形时，所述第一预设形状2呈椭圆、圆形、矩形或哑铃形。

当所述第二预设形状为多个相互独立的图形时，每个所述相互独立的图形呈椭圆、圆形或矩形。

其中，也可根据实际情况将第二预设形状设置为其它形状，第二预设形状也可为多个相互独立的图片构成，保证所述第一预设形状2内去除所述第二预设形状的金属层后所剩余的金属层是连续的即可。

如图1、图2和图3所示，较优地，在上述技术方案中，所述耦合调节区域1的形状呈矩形、椭圆或圆形，所述第一预设形状2呈椭圆、圆形、矩形或哑铃形，可以理解的是，也可根据实际情况将耦合调节区域1设置为其它形状，需要注意的是，耦合调节区域1要连续，是一个整体；也可根据实际情况将第一预设形状2设置为其它形状，需要注意的是第一预设形状2要连续，是一个整体；

其中，容性耦合结构3的长度可理解为：容性耦合结构3的各部分长度的总和或根据各部分的重心位置确认的长度，且在介质波导滤波器得到容性耦合结构3的长度的过程为本领域人员所悉知，在此不做赘述。

较优地，在上述技术方案中，所述金属层为镀银金属层或者镀铜金属层。

如图1、图3和图4所示，较优地，在上述技术方案中，所述介质波导滤波器本体包括第一谐振腔4和第二谐振腔5，所述第一谐振腔4与第二谐振腔5之间设有感性耦合窗口6，所述容性耦合结构3分布在所述第一谐振腔4与所述第二谐振腔5的外表面。

通过将容性耦合结构3分布在第一谐振腔4与第二谐振腔5的外表面，当在电子设备应用该具有容性耦合结构3的介质波导滤波器时，通过容性耦合结构3实现了第一谐振腔4与第二谐振腔5之间的容性耦合，其中，可以理解的是，该介质波导滤波器还可包括其它的谐振腔，以及在每个谐振腔上设置调谐盲孔等，以进一步优化该介质波导滤波器的性能。

该实施例中，感性耦合窗口6为两个相对设置的具有弧形的槽口，该感性耦合窗口6还可设置为其它结构，由于该感性耦合窗口6的设置属于现有技术，可以采用各种需要的形状来设置该感性耦合窗口6，在此不做赘述。

较优地，在上述技术方案中，所述介质波导滤波器本体包括多个成对设置的谐振腔，所述容性耦合结构分布任一对谐振腔的外表面。具体地：

如图4所示，所述介质波导滤波器本体包括依次耦合的第三谐振腔7、第四谐振腔8、第五谐振腔9、第六谐振腔10、第七谐振腔11和第八谐振腔 12，所述第三谐振腔7与所述第八谐振腔12相对设置，所述第四谐振腔8 与所述第七谐振腔11相对设置，所述第五谐振腔9与所述第六谐振腔-10相对设置，所述容性耦合结构3分布在所述第四谐振腔8与所述第七谐振腔11 的外表面，或，所述容性耦合结构3分布在所述第五谐振腔9与所述第六谐振腔10的外表面。

通过将容性耦合结构3分布在第四谐振腔8与第七谐振腔11的外表面，当在电子设备中应用该具有容性耦合结构3的介质波导滤波器时，通过容性耦合结构3实现了第四谐振腔8与第七谐振腔11之间的容性耦合，或，通过将容性耦合结构3分布在第五谐振腔9与第六谐振腔10的外表面，实现了第五谐振腔9与第六谐振腔10之间的容性耦合。

其中，通过在介质波导滤波器上设置两个T字形或十字形的感性耦合窗口6，来实现第三谐振腔7、第四谐振腔8、第五谐振腔9、第六谐振腔10、第七谐振腔11和第八谐振腔12之间的依次耦合，其中，两个T字形或十字形的感性耦合窗口6在介质波导滤波器上位置设置，为本领域的技术人员所悉知，在此不做赘述。

其中，可以理解的是，第三谐振腔7和第八谐振腔12之间也可通过T 字形或十字形的感性耦合窗口6进行感性耦合，不影响第四谐振腔8与第七谐振腔11之间的容性耦合。

较优地，在上述技术方案中，所述介质波导滤波器本体上还相对设置两个输入\输出耦合盲孔。具体地：

所述第三谐振腔7和所述第八谐振腔12分别设置一输入\输出耦合盲孔，也就是说，在第三谐振腔7上设置第一输入\输出耦合盲孔13，在第八谐振腔12上设置第二输入\输出耦合盲孔14，可以理解的是，当该第一输入\输出耦合盲孔13作为信号输入接口，对应的该第二输入\输出耦合盲孔14则作为信号输出接口，反之亦然。

下面以信号传输路径为例进行说明，具体地：

1)当容性耦合结构3分布在第四谐振腔8与第七谐振腔11的外表面时，以第一输入\输出耦合盲孔13作为信号接入接口，以第二输入\输出耦合盲孔 14作为信号输出接口，那么，信号传输路径为：

第一输入\输出耦合盲孔13→第三谐振腔7→第四谐振腔8→第五谐振腔 9→第六谐振腔10→第七谐振腔11→第八谐振腔12→第二输入\输出耦合盲孔14，其中，由于第三谐振腔7至第八谐振腔12依次感性耦合，第四谐振腔8和第七谐振腔11之间为容性耦合，其中，第四谐振腔8、第五谐振腔9，第六谐振腔10和第七谐振腔11这四个谐振腔形成介质波导滤波器CQ结构的交叉耦合，从而在介质波导滤波器的通带的两端各产生一个传输零点，提高带外抑制能力。

2)当容性耦合结构3分布在第五谐振腔9与第六谐振腔10的外表面时，以第一输入\输出耦合盲孔13作为信号接入接口，以第二输入\输出耦合盲孔 14作为信号输出接口，那么，信号传输路径为：

第一输入\输出耦合盲孔13→第三谐振腔7→第四谐振腔8→第五谐振腔 9→第六谐振腔10→第七谐振腔11→第八谐振腔12→第二输入\输出耦合盲孔14，其中，第三谐振腔7至第五谐振腔9依次为感性耦合，第六谐振腔 10至第八谐振腔12之间依次为感性耦合，第四谐振腔8与第七谐振腔11 之间为感性耦合，第五谐振腔9和第六谐振腔10之间为容性耦合，其中，第四谐振腔8、第五谐振腔9、第六谐振腔10和第七谐振腔11这四个谐振腔形成介质波导滤波器的CQ结构的交叉耦合，从而在介质波导滤波器的通带的两端各产生一个传输零点，提高带外抑制能力。

较优地，在上述技术方案中，所述介质波导滤波器本体的每个谐振腔上分别设置一调谐盲孔，具体地：所述第三谐振腔7、所述第四谐振腔8、所述第五谐振腔9、所述第六谐振腔10、所述第七谐振腔11和所述第八谐振腔12分别设置一调谐盲孔，可通过去除任一调谐盲孔内的金属层来对该调谐盲孔对应的谐振腔进行调谐。

本实用新型实施例的一种无线通信设备，包括上述任实施例中的一种具有容性耦合结构3的介质波导滤波器。

以上仅为本实用新型的优选实施例，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)

1.一种介质波导滤波器，其特征在于，包括介质波导滤波器本体，所述介质波导滤波器本体至少包括两个谐振腔，所述介质波导滤波器本体的外表壁的金属层上设有在耦合调节区域(1)内去除第一预设形状(2)之外的金属层后所形成的容性耦合结构(3)，其中，所述容性耦合结构(3)包围所述第一预设形状(2)，所述容性耦合结构(3)分布在所述介质波导滤波器本体的任意两个相邻的谐振腔的外表面，且所述容性耦合结构(3)的长度不小于介质波导滤波器的工作频率的1/2波长。

2.根据权利要求1所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，在所述第一预设形状(2)内去除第二预设形状的金属层，且所述第一预设形状(2)内去除所述第二预设形状的金属层后所剩余的金属层是连续的。

3.根据权利要求2所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述第二预设形状为一个图形或多个相互独立的图形。

4.根据权利要求3所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，当所述第二预设形状为一个图形时，所述第一预设形状(2)呈椭圆、圆形、矩形或哑铃形。

5.根据权利要求3所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，当所述第二预设形状为多个相互独立的图形时，每个所述相互独立的图形呈椭圆、圆形或矩形。

6.根据权利要求5所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述耦合调节区域(1)的形状呈矩形、椭圆或圆形，所述第一预设形状(2)呈椭圆、圆形、矩形或哑铃形。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器本体包括第一谐振腔(4)和第二谐振腔(5)，所述第一谐振腔(4)与第二谐振腔(5)之间设有感性耦合窗口(6)，所述容性耦合结构(3)分布在所述第一谐振腔(4)与所述第二谐振腔(5)的外表面。

8.根据权利要求1至6任一项所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器本体包括多个成对设置的谐振腔，所述容性耦合结构分布任一对谐振腔的外表面。

9.根据权利要求8所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器本体上还相对设置两个输入\输出耦合盲孔。

10.根据权利要求9所述的一种介质波导滤波器，其特征在于，所述介质波导滤波器本体的每个谐振腔上分别设置一调谐盲孔。

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