CN213752998U - 一种谐振器结构、滤波器、双工器、多工器、通讯基站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种谐振器结构，包括介质本体和至少一个设置在介质本体内部的封闭空腔。本实用新型还公开了一种介质滤波器、双工器以及多工器。本实用新型改变了现有技术通过打孔的方式实现调频的方式，简化谐振器的加工工艺，满足谐振器小型化、轻质化的要求，提高了谐振器的工业价值，在介质本体体积相同的情况下本实用新型的介质谐振器Q值相对于传统打孔谐振器的Q值明显提高。

Description

一种谐振器结构、滤波器、双工器、多工器、通讯基站

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种谐振器结构、滤波器、双工器、多工器、通讯基站。

背景技术

电磁谐振器是一种储存一定电磁能量的元件，电能和磁能在其中周期地互相转换，这种过程称为振荡。振荡的频率称为谐振频率。传统的谐振器是金属空腔，电能和磁能在腔内互相转换。

随着无线通信系统的快速发展，高性能、小型化的无源器件成为研究的热点。传统的介质谐振器滤波器是将其置于金属波导中，体积大、重量大、加工复杂。目前常用的介质滤波器通过在介质本体上开设盲孔形成谐振腔，通过调节盲孔的尺寸(例如深度、直径等)实现谐振频率的调节，例如中国专利ZL201810247185.4公开了在介质本体上开设盲孔的谐振器，通过盲孔可以实现谐振频率的调节，在一定程度上减轻了谐振器的重量，也能满足目前通信领域对介质滤波器的要求。

但是，随着5G时代的到来，要求整个通讯系统高性能化、小型化。现有的介质滤波器结构已经不能满足5G低延时、更高速、更可靠的要求。为了满足5G通信基站的要求，谐振器及介质滤波器的结构设计也越来越复杂，原有的谐振器的孔槽数量和形状都发生了变化，虽然能使介质滤波器在性能上大大提升；但是，由于孔槽数量和形状的变化，一方面会使得导电金属材料(银浆的用量)增加，增加了产品的成本；另一方由于介质滤波器的使用场景大多在户外，调试孔表面的金属层会随着时间的推移被磨掉导致产品性能受损或无法使用；此外，孔槽数量及形状的变化也加大了加工的难度。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种谐振器结构，采用在本体中包裹空腔的方式，改变了现有的谐振器的结构，节约了金属层材料，提高谐振器的工业价值和电性能。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种谐振器结构，包括介质本体和至少一个设置在介质本体内部的封闭空腔。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的介质本体包括第一实体和第二实体，所述第一实体上设置有一端第一开口槽，所述第二实体上对应于第一开口槽设置有第二开口槽；所述第一实体与第二实体闭合一体后，所述第一开口槽和第二开口槽合并成封闭空腔。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的介质本体包括第一实体和第二实体，所述第一实体上设置有开口槽；所述第二实体与第一实体合并一体后，所述开口槽形成封闭空腔。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的介质本体包括第一实体，所述第一实体上设置有开口槽，所述开口槽上设置有与所述开口槽尺寸相匹配的盖体；所述盖体与第一实体合并一体后，所述开口槽形成封闭空腔。

一种谐振器结构，包括介质本体、位于介质本体内部的封闭空腔和至少一个中间介质层，所述封闭空腔通过中间介质层封闭在介质本体内部，所述介质本体具有第一介电常数，所述中间介质层具有第二介电常数，所述第一介电常数与第二介电常数不相等。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的中间介质层完全包裹在所述介质本体中。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的中间介质具有裸露的表面。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的介质本体表面包被有金属导电层。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的介质本体为介质本体的材料为陶瓷、玻璃、塑料、石料、水晶、混凝土、宝石、玛瑙中的一种，所述内置体的材料为陶瓷、玻璃、塑料、石料、水晶、混凝土、宝石、玛瑙中的一种。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的封闭空腔的形状为长方体、正方体、球体、半球体、类球体、梯形台、圆柱体、圆台形、棱柱体、棱锥体中的一种。

作为进一步优选的方案，本实用新型所述的封闭空腔为空气腔或惰性气体腔。

进一步的，本实用新型还提供了一种介质滤波器，所述介质滤波器至少包括一个本实用新型所述的谐振器结构。

进一步的，本实用新型还提供了一种双工器，所述双工器至少包括一个本实用新型所述的谐振器结构。

进一步的，本实用新型还提供了一种多工器，所述多工器至少包括一个本实用新型所述的谐振器结构。

进一步的，本实用新型还提供了一种通讯基站，所述通讯基站至少包括一个本实用新型所述的谐振器结构。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型所述的介质谐振器结构采用内置空腔的全封闭结构，是一种无需开孔的谐振器，改变了传统开孔设计的谐振器结构；包裹式结构的谐振器由于无需开孔设计，极大提高了谐振器的工业价值，表现为在介质本体体积相同的条件下，其Q值可以提高10％-80％。

2.本实用新型所述的介质谐振器结构改变了能量储存分布方式，使得能量均汇聚于腔体内部，减小能量向外界的流失。

3.本实用新型所述的介质谐振器结构采用的嵌入式结构大大较低了加工难度，提高了成品率，并且可以缩小整个谐振器及介质滤波器的体积，减轻产品的重量。

4.本实用新型所述的介质谐振器结构相对于现有技术，节约了银浆的使用，降低了产品的成本，同时延长了产品的使用寿命。

5.本实用新型所述的介质谐振器结构可应用于通讯领域的介质滤波器、双工器，及多工器、功分器、耦合器等。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

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为本实用新型所述的谐振器结构的示意图；

图2为本实用新型图1的谐振器结构A-A方向的剖视图；

其中，各附图标记为：1、介质本体；2、封闭空腔。

具体实施方式

本实用新型中出现的相关术语的解释：

“介质本体”是指谐振器的本体部分，所述“封闭空腔”是指包裹在介质本体内部用于与本体部分形成谐振器的腔体。

本实用新型中出现的“第一”、“第二”等词汇等仅用于描述目的，不是数量限制，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1、图2所示，本实用新型所述的谐振器结构，包括介质本体和至少一个设置在介质本体内部的封闭空腔。不同于传统单腔形态，本实用新型在介质本体中预埋腔体的方式使得能量均汇聚于腔体内部，减小能量向外界的流失。

实施例2

一种谐振器结构，包括介质本体和至少一个设置在介质本体内部的封闭空腔，所述介质本体包括第一实体和第二实体，所述第一实体上设置有一端第一开口槽，所述第二实体上对应于第一开口槽设置有第二开口槽；所述第一实体与第二实体闭合一体后，所述第一开口槽和第二开口槽合并成封闭空腔。

实施例3

一种谐振器结构，包括介质本体和至少一个设置在介质本体内部的封闭空腔，所述介质本体包括第一实体和第二实体，所述第一实体上设置有开口槽；所述第二实体与第一实体合并一体后，所述开口槽形成封闭空腔。

实施例4

一种谐振器结构，包括介质本体和至少一个设置在介质本体内部的封闭空腔，所述介质本体包括第一实体，所述第一实体上设置有开口槽，所述开口槽上设置有与所述开口槽尺寸相匹配的盖体；所述盖体与第一实体合并一体后，所述开口槽形成封闭空腔。

实施例5

一种谐振器结构，包括介质本体、位于介质本体内部的封闭空腔和一个中间介质层，所述封闭空腔通过中间介质层封闭在介质本体内部，所述介质本体具有第一介电常数，所述中间介质层具有第二介电常数，所述第一介电常数与第二介电常数不相等。

在上述实施例5的基础上，作为进一步变形的方案，本实用新型所述的中间介质层完全包裹在所述介质本体中。

在上述实施例5的基础上，作为进一步变形的方案，本实用新型所述的中间介质具有裸露的表面。进一步优选的，中间介质层裸露出的表面与所述介质本体的表面齐平。进一步的裸露的表面也涂覆有金属层。

进一步的，上述实施例5中，所述中间介质层可以是两个以上，封闭空腔封闭在最里层的中间介质层中，其余的中间介质层由内向外层层包裹，相邻的两层中间介质层的介电常数不相等，即相邻的中间介质层采用不同的材料，而不相邻的中间介质层可采用介电常数相等的同一种材料，其中不与介质本体接触的中间介质层也可以采用与介质本体相同的材料或介电常数相同的材料。

在上述实施例5中，本实用新型所述的介质本体的可以在介电常数为2～200的范围内选择材料，所述中间介质层高可以在介电常数为2～200的范围内选择材料。作为进一步优选的方案，本实用新型所述的介质本体为介质本体的材料为陶瓷、玻璃、塑料、石料、水晶、混凝土、宝石、玛瑙中的一种，所述内置体的材料为陶瓷、玻璃、塑料、石料、水晶、混凝土、宝石、玛瑙中的一种。中间介质层也可以在上述材料中选择，但需满足与介质本体材料及材料的介电常数不同。

在上述实施例1-5任意方案的基础上，作为进一步优选的方案，本实用新型所述的介质本体表面包被有金属导电层。

在上述实施例1-5任意方案的基础上作为进一步优选的方案，本实用新型所述的封闭空腔的形状为选自但不限于长方体、正方体、球体、半球体、类球体、梯形台、圆柱体、圆台形、棱柱体、棱锥体中的一种。

在上述实施例1-5任意方案的基础上，作为进一步优选的方案，本实用新型所述的封闭空腔为空气腔或惰性气体腔。所述封闭空腔不限于上述两种，可以在空腔中填充不同气体，只需满足腔体中的介质的介电常数与介质本体的介电常数不相同即可。

对比例1

为了验证在体积相同的条件下，本实用新型所述的谐振器与传统的打孔谐振器在电性能上的差别，进一步的，进行以下性能对比。本实用新型采用的介质谐振器与传统谐振器的参数条件及性能结果参见表1。

表1：谐振器参数及性能比较

根据上表1的数据可知在介质本体体积相同的条件下，实施例1的谐振器单腔Q值达到1170，相对于传统盲孔谐振器单腔的Q值，单腔Q值提高44.4％。

实施例2的Q值为1083，相对提高33.7％。

进一步的，本实用新型还公开了一种介质滤波器，至少包括一个上述实施例1-实施例5任一方案所述的介质谐振器结构。本实用新型所述的介质滤波器可以是双模、三模、四模或者多模的介质滤波器，凡是现具有谐振腔的任意一种模式的介质滤波器都可以采用本实用新型的介质谐振器结构。

进一步的，本实用新型还公开了一种双工器，至少包括一个上述实施例1实施例1-实施例5任一方案所述的介质谐振器结构。

进一步的，本实用新型还公开了一种多工器，至少包括一个上述实施例1实施例1-实施例5任一方案所述的介质谐振器结构。

本实用新型还公开了一种通讯基站，至少包括一个上述实施例1实施例1-实施例5任一方案所述的介质谐振器结构。其中涉及的通讯基站具体可以列举但不限于宏基站小型基站等通讯设备或通讯基站。总之涉及包含介质谐振器的任何通讯设备都可以采用本实用新型封闭式结构的介质谐振器以提高其工业价值。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (14)

1.一种谐振器结构，其特征在于，包括介质本体和至少一个设置在介质本体内部的封闭空腔。

2.根据权利要求1所述的谐振器结构，其特征在于，所述介质本体包括第一实体和第二实体，所述第一实体上设置有一端第一开口槽，所述第二实体上对应于第一开口槽设置有第二开口槽；所述第一实体与第二实体闭合一体后，所述第一开口槽和第二开口槽合并成封闭空腔。

3.根据权利要求1所述的谐振器结构，其特征在于，所述介质本体包括第一实体和第二实体，所述第一实体上设置有开口槽；所述第二实体与第一实体合并一体后，所述开口槽形成封闭空腔。

4.根据权利要求1所述的谐振器结构，其特征在于，所述介质本体包括第一实体，所述第一实体上设置有开口槽，所述开口槽上设置有与所述开口槽尺寸相匹配的盖体；所述盖体与第一实体合并一体后，所述开口槽形成封闭空腔。

5.一种谐振器结构，其特征在于，包括介质本体、位于介质本体内部的封闭空腔和至少一个中间介质层，所述封闭空腔通过中间介质层封闭在介质本体内部，所述介质本体具有第一介电常数，所述中间介质层具有第二介电常数，所述第一介电常数与第二介电常数不相等。

6.根据权利要求5所述的谐振器结构，其特征在于，所述中间介质层完全包裹在所述介质本体中。

7.根据权利要求5所述的谐振器结构，其特征在于，所述中间介质具有裸露的表面。

8.根据权利要求5所述的谐振器结构，其特征在于，所述的第一介电常数的取值范围为2～200，所述第二介电常数的取值范围为2～200。

9.根据权利要求1-8任一项所述的谐振器结构，其特征在于，所述介质本体表面包被有金属导电层。

10.根据权利要求1-8任一项所述的谐振器结构，其特征在于，所述封闭空腔为空气腔或惰性气体腔。

11.一种滤波器，其特征在于，至少包括一个权利要求1-10任一项所述的谐振器结构。

12.一种双工器，其特征在于，至少包括一个权利要求1-10任一项所述的谐振器结构。

13.一种多工器，其特征在于，至少包括一个权利要求1-10任一项所述的谐振器结构。

14.一种通讯基站，其特征在于，至少包括一个权利要求1-10任一项所述的谐振器结构。

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