CN212277356U - 一种八阶四零点的微波介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于射频和微波滤波器技术领域，提供了一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，介质波导滤波器本体的上表面设有八个调谐孔，调谐孔为盲孔，介质波导滤波器本体上设有通槽，通槽为矩形槽，通槽位于任意相邻二个调谐孔的一侧，介质波导滤波器本体的上表面且位于相邻二个调谐孔之间还设有负耦合结构，负耦合结构为盲孔或盲孔与通槽的组合，通过调节各个通槽的槽臂长度、盲孔的半径和孔深可以控制耦合量的大小，从而形成两个CQ电交叉耦合结构单元，产生两对传输零点，零点位置灵活可调，能够满足工作频带近端高抑制要求，矩形系数好，结构简单，设计方便，易于加工制备。

Description

一种八阶四零点的微波介质波导滤波器

技术领域

本实用新型涉及射频和微波滤波器技术领域，尤其涉及一种八阶四零点的微波介质波导滤波器。

背景技术

随着5G通信时代的来临，大规模天线技术和有限的频谱资源对滤波器的尺寸、性能提出了越来越高的要求。介质波导滤波器以其低插损、低温漂、小体积和高功率容量等优势在基站射频领域具有广阔的应用前景。为满足5G频谱要求，介质波导滤波器通常需要在工作频带的低频和高频处引入传输零点来提高近端抑制性能。传输零点的引入可通过CQ拓扑结构实现，目前常用的滤波器结构样式主要有以下几种：

1.在单层六阶介质波导滤波器中引入一个CQ电交叉耦合结构单元，电耦合可在第一和第四谐振器间设置盲孔或负耦合槽实现。这种结构的滤波器优点是生产加工简单，可调性较好；缺点是工作通带的近端抑制较差，矩形系数不理想。

2.将多个介质模块在竖直或水平方向组合，并引入两个CQ电交叉耦合结构单元，电耦合可在两个谐振器连接处设置特定的耦合开窗方式实现。这种结构的滤波器加工复杂，生产一致性较差且体积较大。

3.在单层八阶四零点介质波导滤波器中引入一个CQ电交叉耦合结构单元，并在第一和第八个谐振器间引入磁耦合，形成三条耦合回路，产生两对传输零点。CQ结构中的电耦合可在第一和第四个谐振器之间设置一个通孔和盲孔实现，磁耦合可在谐振器之间设置通孔实现。这种滤波器的优点是工作通带近端的抑制性能优异，缺点是结构复杂、耦合量可调性较差、生产成本高。

综上可知，现有的介质波导滤波器在实际应用上还存在一些缺陷，因此有必要加以改进。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种能够产生两对传输零点结构的八阶介质波导滤波器；这种滤波器零点位置灵活可调、近端抑制高且矩形系数理想，体积较小、结构简单、设计方便、易于加工制备。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，包括介质波导滤波器本体，所述介质波导滤波器本体的上表面设有八个调谐孔，所述调谐孔为盲孔，所述介质波导滤波器本体的上表面且位于相邻二个调谐孔之间还设有负耦合结构，所述负耦合结构为耦合盲孔或耦合盲孔与通槽的组合，通过调节各个所述通槽的槽臂长度、所述耦合盲孔的半径和孔深控制耦合量大小，从而形成两个CQ电交叉耦合结构单元，产生两对传输零点，所述通槽为贯穿所述介质波导滤波器本体的矩形槽，所述通槽位于任意相邻二个调谐孔的一侧，所述介质波导滤波器本体的下表面还设有输入接头柱和输出接头柱。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述介质波导滤波器本体包括由固态介电材料制成的滤波器本体、以及设置于滤波器本体外表面上的导电层。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述固态介电材料为介电陶瓷。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述导电层为银、铜、金中的任意一种金属导电层。

作为本实用新型的一种优选技术方案，位于所述介质波导滤波器本体上表面中心的两个所述通槽成十字交叉型。

作为本实用新型的一种优选技术方案，每个CQ电交叉耦合结构单元都能够在低频和高频处产生传输零点。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述介质波导滤波器本体呈长方体形状；和/或所述介质波导滤波器本体呈一体成型结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型相较于现有技术，在两对调谐孔之间开设负耦合结构，负耦合结构为耦合盲孔或耦合盲孔与通槽组合，通过调节通槽的槽臂长度、耦合盲孔的半径和孔深可以控制耦合量大小，从而形成两个CQ电交叉耦合结构单元，产生两对传输零点，零点位置灵活可调，满足工作频带近端高抑制要求且矩形系数理想；另外，所述的陶瓷介质体为一体成型结构，与传统拼接的介质波导滤波器相比体积更小、结构简单、设计方便、易于加工制备、适用范围广。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器第一实施例的立体图；

图2是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器第一实施例的俯视图；

图3是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器第一实施例的仰视图；

图4是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器第一实施例频率响应图；

图5是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器第二实施例的立体图；

图6是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器第二实施例的俯视图；

图7是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器第二实施例的仰视图；

图8是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器第二实施例频率响应图；

图9是本实用新型所述的八阶四零点介质波导滤波器的拓扑结构图；

具体实施方式

下面结合附图以实施例对本实用新型作进一步说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图9所示，本实施例给出了八阶四零点的微波介质波导滤波器的拓扑结构，通过增加从输入到输出的信号传输路径，并控制路径之间的相位差，进而产生传输零点；图9中8个数字代表8个介质谐振器，介质谐振器通过通槽或耦合盲孔相连接，组合形成两个CQ电交叉耦合单元的对称8阶拓扑结构；在这种拓扑结构中，两个CQ电交叉耦合单元相互干扰较小，零点位置更加灵活可调，非常有利于滤波器的设计以及实物性能的调试。

实施例1

为了达到本实用新型的目的，如图1-图4所示，在本实用新型的其中一种实施方式中提供一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，包括陶瓷介质体1，陶瓷介质体1为高介电常数材料制成，陶瓷介质体1外侧通过被金属化处理形成导电层。陶瓷介质体1的一侧表面设置有二排调谐孔2，每排分别有四个相互对应的调谐孔2，调谐孔2为盲孔，从左往右依次为第一个、第二个、第三个、第四个；介质波导滤波器本体1上设有贯穿介质波导滤波器本体的通槽3形成耦合窗口，通槽3为具有设定长宽高的矩形槽，通槽3位于第一排的第二个和第一排的第三个调谐孔2之间、第二排的第二个和第二排的第三个调谐孔2之间、第一排的第二个和第二排的第二个、以及第一排的第三个和第二排的第三个调谐孔2之间，从而构成十字槽结构，十字槽的槽臂长度可调节，从而调节相邻两个调谐孔2间的耦合量，通槽3还位于第一排的第一和第二个调谐孔2之间，第一排的第三个和第四个调谐孔2之间，第二排的第一个和第二个调谐孔2之间，以及第二排的第三个和第四个调谐孔2之间；介质波导滤波器本体1的上表面且位于第一排第一个和第二排第一个调谐孔2之间，第一排的第四个和第二排的第四个调谐孔2之间还设有负耦合孔，负耦合孔为盲孔，介质波导滤波器1的下表面上还设有输入接头柱5和输出接头柱6。

具体地，调谐孔2为圆柱形盲孔或长方体形盲孔，具体可以根据实际需求选用，而不仅限于本实施例。

具体地，金属导电层为铜、银、金中的任意一种金属导电层，可以根据实际需求采用。同时，金属导电层可以通过对介质波导滤波器本体的外表面进行电镀金属形成。

具体地，位于所述介质波导滤波器本体1上表面中心的两个所述通槽3成十字交叉型。

本实例在第一排的第一个和第二排的第一个调谐孔2之间以及第一排的第四个和第二排的第四个调谐孔2之间开设负耦合结构，所述负耦合结构为耦合盲孔4或耦合盲孔4与通槽3的组合，通过调节通槽3的槽臂长度、耦合盲孔4半径和孔深可以控制耦合量的大小，从而形成CQ电交叉耦合结构单元，在工作通带近端的低频和高频处形成两对传输零点，提高带外抑制，降低对其它通信频段的影响。

实施例2

如图5至图8所示，为了进一步优化本实用新型的实施效果，在本实用新型的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的介质波导滤波器本体1的第一排第一个和第二排第一个调谐孔2之间采用另一种负耦合结构，即耦合盲孔4与通槽3的组合，耦合盲孔4的半径稍小于调谐孔2且稍微左偏，通过通槽3和耦合盲孔4，可以提高CQ结构的电耦合特性和可调性。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，其特征在于：包括介质波导滤波器本体（1），所述介质波导滤波器本体（1）的上表面设有八个调谐孔（2），所述调谐孔（2）为盲孔，所述介质波导滤波器本体（1）的上表面且位于相邻二个调谐孔（2）之间还设有负耦合结构，所述负耦合结构为耦合盲孔（4）或耦合盲孔（4）与通槽（3）的组合，通过调节各个所述通槽（3）的槽臂长度、所述耦合盲孔（4）的半径和孔深控制耦合量大小，从而形成两个CQ电交叉耦合结构单元，产生两对传输零点，所述通槽（3）为贯穿所述介质波导滤波器本体（1）的矩形槽，所述通槽（3）位于任意相邻二个调谐孔（2）的一侧，所述介质波导滤波器本体（1）的下表面还设有输入接头柱（5）和输出接头柱（6）。

2.根据权利要求1所述的一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，其特征在于：所述介质波导滤波器本体（1）包括固态介电材料制成的滤波器本体以及设置于所述滤波器本体外表面上的导电层。

3.根据权利要求2所述的一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，其特征在于：所述固态介电材料为介电陶瓷。

4.根据权利要求2所述的一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，其特征在于：所述导电层为银、铜、金中的任意一种金属导电层。

5.根据权利要求1所述的一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，其特征在于：位于所述介质波导滤波器本体（1）上表面中心的两个所述通槽（3）成十字交叉型。

6.根据权利要求1所述的一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，其特征在于：每个CQ电交叉耦合结构单元都能够在低频和高频处产生传输零点。

7.根据权利要求1所述的一种八阶四零点的微波介质波导滤波器，其特征在于：所述介质波导滤波器本体（1）呈长方体形状；

和/或所述介质波导滤波器本体（1）呈一体成型结构。

Images