CN212751084U - 具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，包括陶瓷基体，其中，所述陶瓷基体包括第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面与所述第二表面之间形成有沿陶瓷基体的长度方向顺序分布的第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔、第七谐振腔、第八谐振腔以及第九谐振腔；所述第一表面上设置有金属图案，其特征在于，所述金属图案包括在围绕所述第三谐振腔的第一图案区域以及围绕所述第四谐振腔的第二图案区域；其中，所述第一图案区域与所述第二图案区域之间形成有第一间隙，使得所述第一图案区域与所述第二图案区域在所述第一间隙的分隔下形成电容性耦合。

Description

具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器

技术领域

本实用新型涉及滤波器领域，尤其是一种具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器。

背景技术

陶瓷滤波器按幅频特性分为带阻滤波器(又称陷波器)、带通滤波器(又称滤波器)，主要用于选频网络、中频调谐、鉴频和滤波电路中，达到分隔不同频率电流的目的，具有Q值高、幅频、相频特性好、体积小、信噪比高等特点。但是带通滤波器就是只让指定的一个频段内的信号通过，其他频率的信号都抑制掉的滤波器；而带阻滤波器则是抑制特定频段的信号，其他频率的信号都通过的滤波器。现有的陶瓷滤波器一般存在功能形态单一，无法满足全频需求下的频段使用的缺陷。

现有技术1-CN202010153329.7公开了一种具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其通过在第一与第二表面之间形成沿水平方向贯穿的五个第一谐振腔、两个第二谐振腔及两个第三谐振腔；两个第二谐振腔和五个第一谐振腔耦合形成五阶带通滤波器，第二谐振腔和第三谐振腔分别耦合形成两个带阻滤波器，从而实现将多种形态功能的滤波器集成于一体，并在低频处具有较好的带外抑制能力(参见图1和图2)

但在一些特定的场合下，现有技术1在低频处的带外抑制能力仍然有所不足。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，能提高在低频处的带外抑制能力。

本实用新型采用了以下技术措施：

一种具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，包括陶瓷基体，其中，所述陶瓷基体包括第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面与所述第二表面之间形成有沿陶瓷基体的长度方向顺序分布的第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔、第七谐振腔、第八谐振腔以及第九谐振腔；所述第一表面上设置有金属图案；所述金属图案包括在围绕所述第三谐振腔的第一图案区域以及围绕所述第四谐振腔的第二图案区域；其中，所述第一图案区域与所述第二图案区域之间形成有第一间隙，使得所述第一图案区域与所述第二图案区域在所述第一间隙的分隔下形成电容性耦合。

优选地，所述金属图案还包括在围绕所述第六谐振腔的第三图案区域以及围绕所述第七谐振腔的第四图案区域；其中，所述第三图案区域与所述第四图案区域之间形成有第二间隙。

优选地，所述第一间隙与所述第二间隙形状一致，并关于位于中间的第五谐振腔对称。

优选地，所述第一图案区域与所述第二图案区域的邻近面形成有规则或者不规则的扭曲，以等效的增加电极板面积。

优选地，所述第一图案区域与所述第二图案区域的邻近面形成有多个弯曲部。

优选地，所述第一谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔、第七谐振腔以及第九谐振腔为二分之一波长谐振腔，所述第二谐振腔与所述第八谐振腔为四分之一波长谐振腔。

优选地，所述第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔、第七谐振腔、第八谐振腔在所述陶瓷基体上等高排布且大致位于所述陶瓷基体的第一表面的中心；所述第一谐振腔与所述第九谐振腔在所述陶瓷基体上等高排布，且所述第一谐振腔的高度稍低于所述第二谐振腔的高度。

优选地，所述第一谐振腔与所述第九谐振腔均包括同轴的第一段孔和第二段孔，所述第二段孔靠近所述第一表面，所述第一段孔和第二段孔的直径之比为1:1.1～1:2.5，所述第一段孔和第二段孔的长度之比为1:1～1:1.5。

优选地，所述第一谐振腔与所述第九谐振腔为等径孔。

优选地，还包括输出入电极，所述输出入电极通过所述金属图案与各个谐振腔电气连接。

本实施例提供的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，通过设置第一间隙以及第二间隙，使得第一图案区域与所述第二图案区域，第三图案区域与所述第四图案区域形成电容性耦合，使得带通滤波器的传输零点能量集中在频域的左侧，进而使得在带外的衰减斜率更大，且抑制效果得到更好的改善。

附图说明

图1是现有技术1在第一处零点的带外衰减的电性曲线图。

图2是现有技术1在第二处零点的带外衰减的电性曲线图。

图3是本实用新型实施例提供的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器的立体图。

图4是本实用新型实施例提供的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器的第一表面的平面示意图。

图5是本实用新型实施例提供的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器在第一处零点的带外衰减的电性曲线图。

图6是本实用新型实施例提供的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器在第二处零点的带外衰减的电性曲线图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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设备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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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。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。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

请参考图3及图4，本实用新型实施例提供的一种具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其包括陶瓷基体10，其中，所述陶瓷基体10 包括第一表面11以及与所述第一表面11相对的第二表面12，所述第一表面11 与所述第二表面12之间形成有沿陶瓷基体10的长度方向顺序分布的第一谐振腔21、第二谐振腔22、第三谐振腔23、第四谐振腔24、第五谐振腔25、第六谐振腔26、第七谐振腔27、第八谐振腔28以及第九谐振腔29；所述第一表面 11上设置有金属图案30；所述金属图案30包括在围绕所述第三谐振腔23的第一图案区域31以及围绕所述第四谐振腔24的第二图案区域32；其中，所述第一图案区域31与所述第二图案区域32之间形成有第一间隙41，使得所述第一图案区域31与所述第二图案区域32在所述第一间隙41的分隔下形成电容性耦合。

具体地，在本实施例中，在本实施例中，所述陶瓷基体10大致为矩形结构，所述陶瓷基体10可由介电陶瓷或其他有机介电物质制成。优选地，所述陶瓷基体10为高介电介质(ε_γ＝8～20)微波材料。

在本实施例中，所述第三谐振腔23、第四谐振腔24、第五谐振腔25、第六谐振腔26以及第七谐振腔27位于所述陶瓷基体10的第一表面11的靠近中间的位置，所述第二谐振腔22与所述第八谐振腔28分别位于所述第三谐振腔 23以及第七谐振腔27的外侧，所述第一谐振腔21与所述第九谐振腔29分别位于所述第二谐振腔22与所述第八谐振腔28的外侧。

在本实施例中，特别的，所述第二谐振腔22、第三谐振腔23、第四谐振腔 24、第五谐振腔25、第六谐振腔26、第七谐振腔27、第八谐振腔28在所述陶瓷基体10上等高排布且大致位于所述陶瓷基体10的第一表面11的中心；所述第一谐振腔21与所述第九谐振腔29在所述陶瓷基体10上等高排布，且所述第一谐振腔21的高度稍低于(也可以稍高于)所述第二谐振腔22的高度。如此，可以缩小所述陶瓷基体10的整体长度，减小所述滤波器的整体体积。

在本实施例中，可以通过调整陶瓷基体10上的谐振腔的高度来调节滤波器的谐振频率，使得滤波器的谐振频率到达所需的频点位置，以形成共振，具体的高度视情况而定，本实用新型不做具体限定。

在本实施例中，所述第一谐振腔21、第三谐振腔23、第四谐振腔24、第五谐振腔25、第六谐振腔26、第七谐振腔27以及第九谐振腔29为二分之一波长谐振腔，所述第二谐振腔22与所述第八谐振腔28为四分之一波长谐振腔。其中，所述第一谐振腔21与所述第九谐振腔29均包括同轴的第一段孔和第二段孔，所述第二段孔靠近所述第一表面11，所述第一段孔和第二段孔的直径之比为1:1.1～1:2.5，所述第一段孔和第二段孔的长度之比为1:1～1:1.5。当然，需要说明的是，可以根据实际需要调节两段孔的直径比或者长度比，这些方案均在本实用新型的保护范围之内。

在本实施例中，每个谐振腔内均涂有金属，且所述第一谐振腔21、第三谐振腔23、第四谐振腔24、第五谐振腔25、第六谐振腔26、第七谐振腔27以及第九谐振腔29在位于所述第二表面12的一端均涂有金属。其中，第三谐振腔 23、第四谐振腔24、第五谐振腔25、第六谐振腔26、第七谐振腔27耦合形成一五阶带通滤波器，所述第一谐振腔21、所述第二谐振腔7耦合形成一个带阻滤波器，所述第九谐振腔29与第八谐振腔28也耦合形成一个带阻滤波器。

在本实施例中，由于所述第一图案区域41与所述第二图案区域42之间形成有第一间隙51，使得所述第一图案区域41与所述第二图案区域42在所述第一间隙51的分隔下形成电容性耦合，即相当于所述第一图案区域41与所述第二图案区域42的相互邻近的两个邻近面构成电容的两个电极板，而中间第一间隙51作为电容的绝缘介质。

需要说明的是，在本实施例中，为了加强电容的耦合能力，还可以将所述第一图案区域41与所述第二图案区域42的邻近面形成有规则或者不规则的扭曲，以等效的增加电极板的面积。例如，所述第一图案区域41与所述第二图案区域42的邻近面可形成有多个连续且相互配合的弯曲部，以最大程度上的增加电极板的面积。

在本实施例中，通过令第一图案区域41与所述第二图案区域42形成电容性耦合，可以使得传输零点能量集中在频域的左侧，进而使得在带外的衰减斜率更大，且抑制效果得到更好的改善。

需要说明的是，类似的，所述金属图案40还包括在围绕所述第六谐振腔 26的第三图案区域43以及围绕所述第七谐振腔27的第四图案区域44；其中，所述第三图案区域43与所述第四图案区域44之间形成有第二间隙52，使得所述第三图案区域43与所述第四图案区域44也形成电容性耦合。

如图5所示，相较于现有技术1，在第一处零点，本实施例的抑制效果从原来图1的-40dB增加到-50dB，在第二次零点的抑制由图2的-50dB增加到图 6的-60dB。在衰减斜率上，由图2的100～300MHz缩小至图6的100～200MHz。

综上所述，本实施例提供的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，通过设置第一间隙51以及第二间隙52，使得第一图案区域41与所述第二图案区域42，第三图案区域43与所述第四图案区域44形成电容性耦合，使得带通滤波器的传输零点能量集中在频域的左侧，进而使得在带外的衰减斜率更大，且抑制效果得到更好的改善。

优选的，在本实施例中，还包括第一输出入电极61和第二输出入电极62，第一输出入电极61和第二输出入电极62设置于第一表面11，并分别连接各个谐振腔。其中，所述第一输出入电极61和所述第二输出入电极62可以通过丝网印刷的方式覆盖在所述陶瓷基体10上，或通过高温金属化银电极的方式，使银电极与陶瓷基体10连接在一起，也可使用激光蚀刻等方式在所述陶瓷基体 10的外表面上覆盖导电金属层成型。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，包括陶瓷基体，其中，所述陶瓷基体包括第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面与所述第二表面之间形成有沿陶瓷基体的长度方向顺序分布的第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔、第七谐振腔、第八谐振腔以及第九谐振腔；所述第一表面上设置有金属图案，其特征在于，所述金属图案包括在围绕所述第三谐振腔的第一图案区域以及围绕所述第四谐振腔的第二图案区域；其中，所述第一图案区域与所述第二图案区域之间形成有第一间隙，使得所述第一图案区域与所述第二图案区域在所述第一间隙的分隔下形成电容性耦合。

2.根据权利要求1所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，所述金属图案还包括在围绕所述第六谐振腔的第三图案区域以及围绕所述第七谐振腔的第四图案区域；其中，所述第三图案区域与所述第四图案区域之间形成有第二间隙。

3.根据权利要求2所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，所述第一间隙与所述第二间隙形状一致，并关于位于中间的第五谐振腔对称。

4.根据权利要求1所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，所述第一图案区域与所述第二图案区域的邻近面形成有规则或者不规则的扭曲，以等效的增加电极板面积。

5.根据权利要求4所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，所述第一图案区域与所述第二图案区域的邻近面形成有多个弯曲部。

6.根据权利要求1所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，所述第一谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔、第七谐振腔以及第九谐振腔为二分之一波长谐振腔，所述第二谐振腔与所述第八谐振腔为四分之一波长谐振腔。

7.根据权利要求6所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，

所述第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔、第七谐振腔、第八谐振腔在所述陶瓷基体上等高排布且大致位于所述陶瓷基体的第一表面的中心；所述第一谐振腔与所述第九谐振腔在所述陶瓷基体上等高排布，且所述第一谐振腔的高度稍低于所述第二谐振腔的高度。

8.根据权利要求1所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，

所述第一谐振腔与所述第九谐振腔均包括同轴的第一段孔和第二段孔，所述第二段孔靠近所述第一表面，所述第一段孔和第二段孔的直径之比为1:1.1～1:2.5，所述第一段孔和第二段孔的长度之比为1:1～1:1.5。

9.根据权利要求8所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，所述第一谐振腔与所述第九谐振腔为等径孔。

10.根据权利要求1所述的具有电容耦合金属图案的混合异波长谐振带通滤波器，其特征在于，还包括输出入电极，所述输出入电极通过所述金属图案与各个谐振腔电气连接。

Images