CN212934818U - 一种弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器，包括上下层叠设置的第一介质谐振器本体和第二介质谐振器本体，所述第一介质谐振器本体的下表面设有第一凸台，所述第二介质谐振器本体的上表面设有与所述第一凸台对应的第二凸台，所述第一凸台上设置有去金属化的第一环形条，所述第二凸台上设置有去金属化的第二环形条。本实用新型利用在两介质谐振器本体上设置凸台而减小了介质谐振器本体之间的平面度差异，提高了叠层陶瓷介质滤波器的耦合带宽的稳定性，降低了制造难度和成本，制造通过率高，性能优良稳定。

Description

一种弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器

技术领域

本实用新型涉及陶瓷滤波器领域，特别涉及一种弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器。

背景技术

随着通信技术的不断发展，基站设备的小型化要求越来越高，滤波器的小型化也同样重要，传统的金属滤波器已经难以满足当前小型化的要求，特别在5G通信中有着广泛的应用，随着对小型化更高的要求，小尺寸、高性能、高功率、低成本的滤波器技术对于无线通信应用中的滤波器显得尤为重要。

陶瓷波导滤波器有着良好的性能以及体积小，重量轻的优点，但是，在当前陶瓷波导滤波器行业中，陶瓷波导滤波器叠加类的产品较少，主要是由于制造难度大，成品率低，然而造成上述问题的原因就是因为叠加类产品在信号的传输上会涉及到耦合问题，一般而言，陶瓷滤波器之间的间距越大，产品的耦合带宽越小，产品的性能越差。

由于陶瓷产品在压制烧结成型时会因为密度的均匀差异性而造成表面的弯曲，且产品面积越大，弯曲的程度越大，从而增加了陶瓷滤波器之间的间距，因此弯曲程度直接影响信号的耦合强弱，使得产品性能的一致性变差。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供一种弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器，能够解决叠加类陶瓷滤波器由于平面度差异大导致的耦合带宽波动大的问题。具体技术方案如下：

本实用新型提供了一种弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器，包括上下层叠设置的第一介质谐振器本体和第二介质谐振器本体，所述第一介质谐振器本体和第二介质谐振器本体均由表面金属化的陶瓷材料制成；

所述第一介质谐振器本体的下表面设有至少一个第一凸台，所述第二介质谐振器本体的上表面设有与所述第一凸台一一对应的第二凸台，所述第一凸台和第二凸台的表面为金属化结构；

所述第一凸台表面设有去金属化的第一环形条，所述第二凸台表面设有去金属化的第二环形条，在所述第一凸台与第二凸台处于贴合状态下，所述第一环形条与第二环形条嵌套设置，形成耦合窗口。

进一步地，所述第一介质谐振器本体与第二介质谐振器本体之间除所述第一凸台与第二凸台贴合区域以外的区域存在间隙区域，且所述间隙区域被金属化的材料所填充。

进一步地，所述第一环形条的数量为多个且嵌套设置，和/或，所述第二环形条的数量为多个且嵌套设置。

进一步地，所述第一环形条与第二环形条的嵌套设置为：相邻的两个第一环形条之间嵌设有第二环形条，和/或，

相邻的两个第二环形条之间嵌设有第一环形条。

进一步地，所述第一环形条与第二环形条等间隔相邻设置。

进一步地，所述第一环形条和第二环形条的数量均为多个，相邻的第一环形条与第二环形条之间的间距在所述耦合窗口中心向外沿方向上逐渐变大。

进一步地，所述第一环形条的中心竖轴与第二环形条的中心竖轴重合。

进一步地，所述第一凸台与第一介质谐振器本体为一体成型结构，所述第二凸台与第二介质谐振器本体为一体成型结构。

进一步地，所述第一介质谐振器本体上还设有至少一个用于调试谐振频率的上频率孔，所述第二介质谐振器本体上还设有至少一个用于调试谐振频率的下频率孔，所述上频率孔和下频率孔均为内壁金属化的盲孔结构。

进一步地，所述第一介质谐振器本体上还设有盲孔结构的第一信号传输孔，所述第二介质谐振器本体上还设有盲孔结构的第二信号传输孔，所述第一信号传输孔和第二信号传输孔的底壁和侧壁均覆设有金属层。

本实用新型的技术方案带来的有益效果包括：

a.在两陶瓷块叠层面耦合位置增加面积较小的凸台，从而减小平面度的波动范围，减小耦合位置的间距，提升耦合带宽；

b.由于小尺寸的凸台即可满足耦合带宽的需求，因此叠加类陶瓷滤波器可以大尺寸化，降低了制造难度和成本；

c.叠层陶瓷介质滤波器性能优良、稳定，制造通过率高。

附图说明

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是本实用新型实施例提供的弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器的透视结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器的局部示意图；

图3是叠层陶瓷介质滤波器的耦合带宽与间距之间的关系图像；

图4是叠层陶瓷介质滤波器间距0.1mm时对应的频率带宽状态；

图5是叠层陶瓷介质滤波器间距0.02mm时对应的频率带宽状态；

图6是本实用新型实施例提供的弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器的性能仿真结果阐述表。

其中，附图标记如下：1-第一介质谐振器本体，11-第一凸台，1101-第一环形条，12-上频率孔，1201-第二环形条，13-第一信号传输孔，14-第二上频率孔，2-第二介质谐振器本体，21-第二凸台，22-下频率孔，23-第二信号传输孔，24-第二下频率孔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，更清楚地了解本实用新型的目的、技术方案及其优点，以下结合具体实施例并参照附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。除此，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实用新型的一个实施例中，参见图1，提供了一种弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器，包括上下层叠设置的第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2，所述第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2均由表面金属化的陶瓷材料制成；

所述第一介质谐振器本体1的下表面设有至少一个第一凸台11，所述第二介质谐振器本体2的上表面设有与所述第一凸台11一一对应的第二凸台21，所述第一凸台11和第二凸台21的表面为金属化结构。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一凸台11与第一介质谐振器本体1为一体成型结构，所述第二凸台21与第二介质谐振器本体2为一体成型结构。

陶瓷材料本身在制造烧结时会产生一定斜率的弯曲度，但由于凸台面积较小，因此两凸台之间的由平面度发生变化而带来的间距变化也很小，从而能够弱化叠层陶瓷介质滤波器的上下叠层因平面度差异带来的间距。图3揭露了耦合带宽与介质谐振器之间间距的关系，图4和图5更加直观地表现了较小叠层间距的陶瓷波导滤波器的良好性能与较大叠层间距的陶瓷波导滤波器的较差性能之间的差异。因此，不具备第一凸台11和第二凸台12的叠层陶瓷介质滤波器相比，本实用新型实施例的叠层陶瓷介质滤波器可以获得较大的耦合带宽。凸台可以是任何形态，凸台位置以及面积根据实际设计需求进行定义，凸台高度的设定大于产品表面的平面度，以确保上下两个凸台能够接触。

在本实用新型的优选实施例中，所述第一介质谐振器本体1与第二介质谐振器本体2之间除所述第一凸台11与第二凸台21贴合区域以外的区域存在间隙区域，如图2所示，且所述间隙区域被金属化的材料所填充，即，两个介质谐振器本体之间的间隙即为两个凸台之间的间隙，由于两个凸台的面积相对于本体面积较小，因此两个凸台之间的平面度差异远小于两个本体层叠表面之间的表面度差异，使得两介质谐振器本体之间的耦合带宽更加稳定，结合图4和图5的对比进一步可知，间隙越小，耦合带宽越大，综上所述，本实用新型实施例中利用凸台来减小两介质谐振器本体之间间隙的叠层陶瓷介质滤波器的稳定性更强。

在本实用新型的优选实施例中，所述第一凸台11表面设有去金属化的第一环形条1101，所述第二凸台21表面设有去金属化的第二环形条2101，在所述第一凸台11与第二凸台21处于贴合状态下，所述第一环形条1101与第二环形条2101嵌套设置，形成耦合窗口。

具体地，所述第一环形条1101的数量为多个且嵌套设置，和/或，所述第二环形条2101的数量为多个且嵌套设置。

更具体地，所述第一环形条1101与第二环形条2101的嵌套设置为：相邻的两个第一环形条之间嵌设有第二环形条，和/或，相邻的两个第二环形条之间嵌设有第一环形条。比如，以设置三条第一环形条和三条第二环形条为例(未图示)，将由小到大的第一环形条编号为1、3、5号，将由小到大的第二环形条编号为2、4、6号，那么形成的耦合窗口中，由内而外的环形条的编号依次为1、2、3、4、5、6号。

所述第一环形条1101与第二环形条2101可以等间隔相邻设置，或者，所述第一环形条和第二环形条的数量均为多个，相邻的第一环形条与第二环形条之间的间距在所述耦合窗口中心向外沿方向上逐渐变大。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一环形条1101的中心竖轴与第二环形条2101的中心竖轴重合。需要说明的是，第一环形条1101和第二环形条2101的形状，比如呈圆形、椭圆形或者不规则异形，均由实际需要而决定，本实用新型不对其作任何限定，只要确保耦合窗口3中的相邻两个环形条不接触。

所述第一介质谐振器本体1上还设有至少一个用于调试谐振频率的上频率孔12，所述第二介质谐振器本体2上还设有至少一个用于调试谐振频率的下频率孔22，所述上频率孔12和下频率孔22均为内壁金属化的盲孔结构。

所述第一介质谐振器本体1上还设有盲孔结构的第一信号传输孔13，所述第二介质谐振器本体2上还设有盲孔结构的第二信号传输孔23，所述第一信号传输孔13和第二信号传输孔23的底壁和侧壁均覆设有金属层。

本实用新型不对上频率孔、下频率孔、第一信号传输孔和第二信号传输孔的形状、深度、倾斜方向等作出限定。

下面以本实用新型的一个具体的实施实施方式进行举例说明，需要注意的是，这仅是本实用新型技术方案的具体体现之一，并不涵盖本实用新型技术方案的全部实施方式。

如图1所示的叠层陶瓷介质滤波器，包括上下层叠设置的第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2，所述第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2均由表面金属化的陶瓷材料制成；

第一介质谐振器本体1的上表面设置有均为盲孔结构的第一上频率孔12和第二上频率孔14，在第一介质谐振器本体1的下表面设置分别与第一上频率孔12和第二上频率孔14对应的两个盲孔；

第二介质谐振器本体2的下表面设置有均为盲孔结构的第一下频率孔22和第二下频率孔24，在第二介质谐振器本体2的上表面设置分别与第一下频率孔22和第二下频率孔24对应的两个盲孔；

第一介质谐振器本体1的上表面还设有盲孔结构的第一信号传输孔13，下表面设有对应的盲孔；

第二介质谐振器本体2的下表面还设有盲孔结构的第二信号传输孔23，上表面设有对应的盲孔；

以上的各个盲孔结构均经金属化处理，具体频率孔和信号传输孔的数量及位置均不应当作为限定本实用新型保护范围的依据。

如图2所示，所述第一介质谐振器本体1的下表面设有第一凸台11，所述第二介质谐振器本体2的上表面设有与所述第一凸台11对应的第二凸台21，所述第一凸台11和第二凸台21的表面为金属化结构，第一凸台和第二凸台之间的间隙更加狭小；

所述第一凸台11表面设有去金属化的第一环形条1101，所述第二凸台21表面设有去金属化的第二环形条2101，在所述第一凸台11与第二凸台21处于贴合状态，所述第一环形条1101与第二环形条2101嵌套设置，形成耦合窗口；

在本实施例中，第一环形条1101和第二环形条2101的形状呈圆形，所述第一环形条1101的中心竖轴与第二环形条2101的中心竖轴重合，且第一环形条1101比第二环形条2101更靠近内侧。

在本实施例中，第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2的形状和尺寸为镜像关系，但是，本实用新型并不限定所述第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2的形状和尺寸，两者形状和尺寸可以相同，也可以不相同。

图6是本实施例中的叠层陶瓷介质滤波器的性能参数图像，显然可以看出，本实施例的叠层陶瓷介质滤波器具有优良的性能。

综上，针对叠层陶瓷波导滤波器，本实用新型在两陶瓷块叠层面耦合位置增加凸台，凸台高度以及尺寸大小可以根据实际情况进行调整，由于凸台面面积较小，陶瓷压制烧结后平面度波动范围小，一致性高。因此，本实用新型提供的叠层陶瓷介质滤波器能够提升耦合带宽，同时放宽了对陶瓷介质滤波器尺寸的限制，降低了制造难度和成本；叠层陶瓷介质滤波器制造通过率高，性能优良、稳定，克服了现有技术的不足。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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，所作的任何修改、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 (10)

1.一种弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，包括上下层叠设置的第一介质谐振器本体(1)和第二介质谐振器本体(2)，所述第一介质谐振器本体(1)和第二介质谐振器本体(2)均由表面金属化的陶瓷材料制成；

所述第一介质谐振器本体(1)的下表面设有至少一个第一凸台(11)，所述第二介质谐振器本体(2)的上表面设有与所述第一凸台(11)一一对应的第二凸台(21)，所述第一凸台(11)和第二凸台(21)的表面为金属化结构；

所述第一凸台(11)表面设有去金属化的第一环形条(1101)，所述第二凸台(21)表面设有去金属化的第二环形条(2101)，在所述第一凸台(11)与第二凸台(21)处于贴合状态下，所述第一环形条(1101)与第二环形条(2101)嵌套设置，形成耦合窗口。

2.根据权利要求1所述的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一介质谐振器本体(1)与第二介质谐振器本体(2)之间除所述第一凸台(11)与第二凸台(21)贴合区域以外的区域存在间隙区域，且所述间隙区域被金属化的材料所填充。

3.根据权利要求1所述的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一环形条(1101)的数量为多个且嵌套设置，和/或，

所述第二环形条(2101)的数量为多个且嵌套设置。

4.根据权利要求3所述的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一环形条(1101)与第二环形条(2101)的嵌套设置为：相邻的两个第一环形条(1101)之间嵌设有第二环形条(2101)，和/或，

相邻的两个第二环形条(2101)之间嵌设有第一环形条(1101)。

5.根据权利要求3所述的弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一环形条与第二环形条等间隔相邻设置。

6.根据权利要求3所述的弱化平面度差异的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一环形条(1101)和第二环形条(2101)的数量均为多个，相邻的第一环形条(1101)与第二环形条(2101)之间的间距在所述耦合窗口中心向外沿方向上逐渐变大。

7.根据权利要求1所述的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一环形条(1101)的中心竖轴与第二环形条(2101)的中心竖轴重合。

8.根据权利要求1所述的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一凸台(11)与第一介质谐振器本体(1)为一体成型结构，所述第二凸台(21)与第二介质谐振器本体(2)为一体成型结构。

9.根据权利要求1所述的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一介质谐振器本体(1)上还设有至少一个用于调试谐振频率的上频率孔(12)，所述第二介质谐振器本体(2)上还设有至少一个用于调试谐振频率的下频率孔(22)，所述上频率孔(12)和下频率孔(22)均为内壁金属化的盲孔结构。

10.根据权利要求1所述的叠层陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一介质谐振器本体(1)上还设有盲孔结构的第一信号传输孔(13)，所述第二介质谐振器本体(2)上还设有盲孔结构的第二信号传输孔(23)，所述第一信号传输孔(13)和第二信号传输孔(23)的底壁和侧壁均覆设有金属层。

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