CN212967975U - 一种层叠结构的陶瓷介质滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种层叠结构的陶瓷介质滤波器，包括层叠设置的且由表面金属化的陶瓷材料制成的第一介质谐振器本体和第二介质谐振器本体，两个介质谐振器本体分别在其相应上表面开设有盲孔结构的用于调试谐振频率的第一频率孔和第二频率孔；第一介质谐振器本体下表面上设有若干个去金属化的嵌套设置的第一环形条，其与第一频率孔相对；第二介质谐振器本体上表面上设有若干个去金属化的嵌套设置的第二环形条，其设在第二频率孔孔口外周，多个第一环形条与第二环形条嵌套设置，形成耦合窗口。本实用新型的陶瓷介质滤波器结构合理，信号耦合度强，此种耦合方式能更加有效地利用空间，使得产品更加小型化、轻量化，在产品金属化时更稳定。

Description

一种层叠结构的陶瓷介质滤波器

技术领域

本实用新型涉及陶瓷滤波器领域，特别涉及一种层叠结构的陶瓷介质滤波器。

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，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，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，5G的阵列式天线的应用条件下，现存的金属腔体滤波器的尺寸已经完全无法满足无线通信系统的要求；如常规的单通道20瓦滤波器，目前的尺寸在200×100×30毫米以上，但5G滤波器的尺寸要求在50×30×30毫米的尺寸以下，否则阵列天线方案无法实现。根据谐振腔原理，腔体内的谐振频率，取决于腔体的尺寸以及墙体填充材料的介电常数；同样的填充材料，尺寸越大则谐振频率越低；同样尺寸条件下，谐振频率和介电常数的平方根成反比，即同样的腔体尺寸下，填充物介电常数越大则腔体的谐振频率越低，空腔谐振腔，以空气为介质，介电常数为1，而陶瓷材料可用的介电常数范围在4-120之间，以36介电常数为例，同样频率条件下的腔体尺寸可缩减到金属空腔的六分之一，可见应用介电材料对于缩减腔体尺寸的显著能力。现有技术中陶瓷波导滤波器进行叠层时，由于通信信号的干扰问题，对近端的噪声抑制要求较高。鉴于上述的缺陷，以期创设一种新型的层叠结构的陶瓷介质滤波器，使其更具有产业上的利用价值。

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层叠结构的陶瓷介质滤波器，具体技术方案如下：

本实用新型提供了一种层叠结构的陶瓷介质滤波器，包括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上表面开设有盲孔结构的第一频率孔，所述第二介质谐振器本体上表面开设有盲孔结构的第二频率孔，所述第一频率孔和第二频率孔用于分别调试其所在的介质谐振器的谐振频率；

所述第一介质谐振器本体下表面上设有若干个去金属化的嵌套设置的第一环形条，其与所述第一频率孔相对设置；

所述第二介质谐振器本体上表面上设有若干个去金属化的嵌套设置的第二环形条，其设置在所述第二频率孔的孔口外周；

多个第一环形条与多个第二环形条嵌套设置，形成耦合窗口。

进一步地，所述耦合窗口区域处，相邻的两个第一环形条之间嵌设有第二环形条，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，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，所述第一频率孔和第二频率孔的内部均为金属化结构。

进一步地，所述第一频率孔的孔口呈环形倾斜面设置在所述第一介质谐振器本体的上表面，所述第一频率孔的孔口由外往内向下倾斜。

进一步地，所述第一频率孔和第二频率孔的底壁和侧壁均覆设有金属层。

进一步地，所述第二介质谐振器本体下表面开设有盲孔结构的金属化的信号传输孔。

进一步地，所述第一介质谐振器本体和/或第二介质谐振器本体上还设有耦合通槽。

进一步地，所述第一介质谐振器本体和第二介质谐振器本体形状和尺寸相同或不同。

本实用新型的技术方案带来的有益效果包括：

a.把开有信号传输孔的陶瓷块上相应位置的频率盲孔开在耦合环内部，此结构能有效解决空间不足问题，使得陶瓷介质滤波器结构体积更加小型化；

b.频率孔与时延孔可以相对应开设，增加信号的耦合度，时延传输孔变浅，在产品金属化时更稳定；

c.在层叠面上频率腔腔口外周构成环形嵌套设置的耦合窗口，有效提高抗干扰性。

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层叠结构的陶瓷介质滤波器的透视结构示意图。

其中，附图标记如下：1-第一介质谐振器本体，11-第一频率孔，2-第二介质谐振器本体，21-第二频率孔，3-耦合窗口，4-信号传输孔，5-耦合通槽。

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，提供了一种层叠结构的陶瓷介质滤波器，参见图1，所述陶瓷介质滤波器包括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上表面开设有盲孔结构的第一频率孔11；所述第二介质谐振器本体2上表面开设有盲孔结构的第二频率孔21，所述第二介质谐振器本体2下表面开设有盲孔结构的金属化的信号传输孔4；

所述第一频率孔11和第二频率孔21用于分别调试其所在的介质谐振器的谐振频率，所述第一频率孔11和第二频率孔21的内部均为金属化结构，所述第一频率孔11和第二频率孔21的底壁和侧壁优选均覆设有金属层；

所述第一介质谐振器本体1下表面上设有若干个去金属化的嵌套设置的第一环形条，所述第一环形条(在所述第一介质谐振器本体1下表面的区域)与所述第一频率孔11(在所述第一介质谐振器本体1上表面的区域)相对设置，优选多个第一环形条同心设置，所述第一环形条的中心竖轴与所述第一频率孔11的中心竖轴优选重合；所述第二介质谐振器本体2上表面上设有若干个去金属化的嵌套设置的第二环形条，其设置在所述第二频率孔21的孔口外周；其中，多个第一环形条与多个第二环形条嵌套设置，形成耦合窗口3，这种耦合方式能更加有效地利用空间，使得产品更加小型化和轻量化。具体地，在所述耦合窗口3区域处，相邻的两个第一环形条之间嵌设有第二环形条，相邻的两个第二环形条之间嵌设有第一环形条，比如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3中，由内而外的环形条的编号依次为1、2、3、4、5、6号。优选地，所述第一环形条与第二环形条等间隔相邻设置，或者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3中心向外沿方向上逐渐变大。需要说明的是，第一环形条和第二环形条的形状，比如呈圆形、椭圆形或者不规则异形，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。

具体地，所述第一频率孔11的孔口呈环形倾斜面设置在所述第一介质谐振器本体1的上表面，所述第一频率孔11的孔口由外往内向下倾斜(如图1所示)；所述频率孔11也可以不具有呈环形倾斜面设置的孔口，比如，所述第一频率孔11为自所述第一介质谐振器本体1的上表面的孔口竖直向下设置的盲孔。

在本实施例中，所述第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2形状和尺寸均相同，所述第一介质谐振器本体1与所述第二介质谐振器本体2通过银烧焊的方式进行固定。在本实用新型的一个实施例中，所述第一介质谐振器本体1和/或第二介质谐振器本体2上还设有耦合通槽5，以有效提高所述陶瓷介质滤波器的抗干扰性。需要说明的是，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。

在本实用新型的一个实施例中，所述陶瓷介质滤波器为双层叠加产品，所述第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2都是陶瓷表面金属化块，在第一介质谐振器本体1上开盲孔，盲孔内金属化形成第一频率孔11，然后在盲孔的对面金属层上去金属化，形成第一环形条，在所述第二介质谐振器本体2上的下表面上开设盲孔金属化后形成信号传输口4，在其上表面也开设盲孔且孔内金属化形成第二频率孔21，然后避开盲孔开也同样再金属层上去金属化，形成第二环形条，所述第一介质谐振器本体1和第二介质谐振器本体2开设的环形条尺寸能形成包含关系，相互嵌套。通过以上结构把开有信号传输孔4的第二介质谐振器本体2上相应位置的第二频率孔21开在耦合环内部，此结构能有效解决空间不足问题，另外频率孔与时延孔可以相对应开设，信号的耦合度会增强，由于信号传输孔4与第二频率孔21上下同轴设置使得时延传输孔变浅，使得产品金属化时更稳定。

需要说明的是，如图1所示，所述陶瓷介质滤波器上可以设置有不止第一频率孔11和第二频率孔21两个频率孔，也可以设置不止一个信号传输口4和耦合窗口3，并且，将频率孔11/21、信号传输口4、耦合窗口3同轴设置仅为优选实施例，还可以如图1中产品的右半部分所示，信号传输口不与频率孔同轴，频率孔也不设置在耦合窗口中心，具体结构形状、数量、大小均根据实际的滤波要求和耦合需要而调节。

本实用新型提供的层叠结构的陶瓷介质滤波器有效解决陶瓷介质滤波器层叠时空间不足问题；增加信号的耦合度，使得时延传输孔变浅，在产品金属化时更稳定；与频率腔体构成电容耦合，使该滤波器的通带产生抑制零点，有效的提高抗干扰性。

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)

1.一种层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，包括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)上表面开设有盲孔结构的第一频率孔(11)，所述第二介质谐振器本体(2)上表面开设有盲孔结构的第二频率孔(21)，所述第一频率孔(11)和第二频率孔(21)用于分别调试其所在的介质谐振器的谐振频率；

所述第一介质谐振器本体(1)下表面上设有若干个去金属化的嵌套设置的第一环形条，其与所述第一频率孔(11)相对设置；

所述第二介质谐振器本体(2)上表面上设有若干个去金属化的嵌套设置的第二环形条，其设置在所述第二频率孔(21)的孔口外周；

多个第一环形条与多个第二环形条嵌套设置，形成耦合窗口(3)。

2.根据权利要求1所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述耦合窗口(3)区域处，相邻的两个第一环形条之间嵌设有第二环形条，相邻的两个第二环形条之间嵌设有第一环形条。

3.根据权利要求2所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，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。

4.根据权利要求2所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，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(3)中心向外沿方向上逐渐变大。

5.根据权利要求1所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一频率孔(11)和第二频率孔(21)的内部均为金属化结构。

6.根据权利要求1所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一频率孔(11)的孔口呈环形倾斜面设置在所述第一介质谐振器本体(1)的上表面，所述第一频率孔(11)的孔口由外往内向下倾斜。

7.根据权利要求5所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一频率孔(11)和第二频率孔(21)的底壁和侧壁均覆设有金属层。

8.根据权利要求1所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第二介质谐振器本体(2)下表面开设有盲孔结构的金属化的信号传输孔(4)。

9.根据权利要求1所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一介质谐振器本体(1)和/或第二介质谐振器本体(2)上还设有耦合通槽(5)。

10.根据权利要求1所述的层叠结构的陶瓷介质滤波器，其特征在于，所述第一介质谐振器本体(1)和第二介质谐振器本体(2)形状和尺寸相同或不同。

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