CN219144465U - 具有介电tm01模式谐振器的电子系统和设备 - Google Patents

Abstract

本文描述了具有介电TM₀₁模式谐振器的电子系统和设备。在某些实施例中，系统包括一个或多个电子装置，其中电子装置接收第一输入信号并提供输出信号。此外，所述电子装置包括包围腔的导电体，其中所述腔具有内表面。另外，所述电子装置包括一个或多个介电谐振器，其中所述一个或多个介电谐振器中的介电谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分并且具有形成在其中的轴向中心腔。此外，所述电子装置包括插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到所述轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

Description

具有介电TM01模式谐振器的电子系统和设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年9月2日提交的名称为“DIELECTRIC TM01 MODE RESONATOR(介电TM01模式谐振器)”的美国临时专利申请序列号62/894,932的权益，该临时专利申请以全文引用方式并入本文中。

背景技术

通信产品通常包括RF滤波器、双工器、多路复用器、中继器、连接器和其它类似的通信部件。有时，这些部件可包括腔，电磁场可在腔内传播。通常，电磁场的横向电磁(TEM)模式可以作为主导模式在这些部件内传播。替代地，部件设计可以激发传播电磁场的横向磁(TM)模式(或较高TM和/或横向电(TE)模式)作为主导模式。如果部件设计激发其它非主导模式，则非主导模式的总功率可以比主导模式的功率低多个dB。

通常，滤波器和其它部件可包括一个或多个谐振器组件。谐振器组件可包括包围腔的导电体。另外，导电体可包围安装在腔内的一个或多个谐振器。谐振器可以是一块介电材料(例如陶瓷)，其用作无线电波的谐振器，以产生谐振频率的信号以用于信号的通信。谐振器可以滤除频率，并在谐振频率下传递信号。

发明内容

本文描述了用于介电TM₀₁模式谐振器的系统和方法。在某些实施例中，系统包括一个或多个电子装置，其中所述一个或多个电子装置中的至少一个电子装置接收第一输入信号并提供输出信号。此外，所述至少一个电子装置包括包围腔的导电体，其中所述腔具有内表面。另外，所述至少一个电子装置包括一个或多个介电谐振器，其中所述一个或多个介电谐振器中的介电谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分，并且具有形成在其中的轴向中心腔。此外，所述至少一个电子装置包括插入穿过导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件延伸穿过所述外表面进入所述轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

附图说明

应理解，附图仅描绘了一些实施例，因此不应被认为是对范围的限制，将使用附图以附加的特性和细节来描述示例性实施例，其中：

图1是示出根据本公开的方面的具有主导TM₀₁模式的使用单端介电谐振器(DR)的滤波器的等距图的框图；

图2A是示出根据本公开的方面的图1的滤波器内的磁(H)场的图；

图2B是示出根据本公开的方面的图1的滤波器内的电(E)场的图；

图3是示出安装在腔内的底座安装式介电谐振器的横截面图；

图4是示出根据本公开的方面的直接安装到腔的表面的介电谐振器的横截面图；

图5是示出根据本公开的方面的安装在腔内的介电谐振器的横截面图，其中介电谐振器的一部分辅助控制较高模式；

图6A是示出根据本公开的方面的插入直接安装到腔的表面的介电谐振器内的额外调谐元件的横截面图；

图6B是示出根据本公开的方面的插入底座安装式介电谐振器内的额外调谐元件的横截面图；

图7A是示出根据本公开的方面的具有可使用介电谐振器的部件的分布式天线系统的框图；

图7B是示出根据本公开的方面的具有可使用介电谐振器的部件的远程天线单元的框图；以及

图8是示出根据本公开的方面的具有可使用介电谐振器的部件的单节点中继器的框图。

按照惯例，所描述的各种特征未按比例绘制，而是被绘制成强调与示例性实施例相关的特定特征。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且在附图中通过举例说明示出了具体的说明性实施例。然而，应当理解，可以利用其他实施例，并且可以进行逻辑、机械和电气改变。

本公开描述了介电TM₀₁模式谐振器的各种实施例。例如，与其它单频带和多频带RF滤波器以及以TEM为主导模式的其它部件相比，本说明书中公开的实施例公开了在以TM₀₁为主导模式的电子装置或其它部件中使用谐振器的系统和方法。具有TM₀₁主导模式的部件允许使用使插入损耗降低高达百分之五十的设计方法和材料。此外，具有TM₀₁主导模式的部件还可以允许显著地减小部件的大小和重量。

如本申请中所公开的，RF部件或其它电子装置可具有内腔，其中介电谐振器安装在所述腔内。例如，介电谐振器可以是中空陶瓷圆柱体，其中中空圆柱体的平坦端中的一个粘附到RF部件内的腔的表面。(与将介电谐振器安装在金属或塑料(涂覆有银)底座上相比)将介电谐振器直接粘附到腔的表面可以进一步减少部件内的插入损耗并且增加介电谐振器的无载Q因子。另外，通过将介电谐振器直接粘附到腔的表面可以减少由于使用焊接将介电谐振器安装到腔表面引起的互调畸变。

此外，介电谐振器可具有增大主导TM₀₁模式与较高模式(TM和/或TE)之间的频率分离的独特形状。插入介电谐振器中的调谐元件可提供TM₀₁与TE模式和较高TM模式的额外分离。例如，调谐元件可插入介电谐振器的平坦侧中，其中平坦侧接触腔的内表面。由于介电谐振器的独特形状、调谐元件插入介电谐振器中以及在主导模式与其它模式之间实现的相称分离，原始谐振器组件可使用非金属零件。例如，原始谐振器组件可以使用由塑料和/或介电材料制成的零件，所述塑料和/或介电材料可以或可以不具有金属涂层，例如银(Ag)涂层。使用塑料和/或介电材料可降低所得部件的重量和成本。

图1是具有主导TM₀₁模式的滤波器100的等距图示。如在本申请中使用的，滤波器可以指降低所接收的信号中不需要的频率分量的功率的电子装置。滤波器100可包括连接器107、109，该连接器用作用于通过连接器107、109中的一个接收信号的端口，其中所接收的信号具有不需要的频率分量。滤波器100可以减小不需要的频率分量的功率，并且通过连接器107、109中的一个传输经滤波的信号。例如，滤波器100可以通过连接器107接收信号作为输入信号，降低不需要的频率分量的功率，并且通过连接器109将经滤波的信号作为滤波器100的输出信号传输。相反，滤波器100可以通过连接器109接收输入信号，并通过连接器107传输经滤波的输出信号。

在某些实施例中，为了提供滤波，滤波器100可包括具有内腔103的导电体105。如在本申请中使用的，导电体可以指主体的表面是导电的物体。例如，导电体105可以由实心金属片制成。在一些实施方式中，导电体105可以由实心金属片形成，所述金属片由金属涂层涂覆，该金属涂层由另一金属例如Ag(银)、铜(Cu)、金(Au)、锡(Sn)制成。替代性地，导电体105可以由塑料或其它电介质制成，其中导电体105的表面具有金属涂层，例如Ag、铜(Cu)、金(Au)、锡(Sn)的涂层。在要求较小重量和尺寸的滤波器100的一些实施方式中，使用金属涂层介电质可以减小滤波器100或其它类似部件的重量。

在一些实施例中，当滤波器100通过连接器107、109中的一个接收信号时，该信号可以通过腔103传播，使得滤波器100在不同连接器107、109上输出信号。例如，滤波器100可以通过连接器109接收信号。信号可以通过腔103传播以通过连接器107输出。替代地，腔103可以反射所接收的信号，使得滤波器100通过连接器107、109中的相同一个输出和接收信号。例如，滤波器100可以通过连接器109接收信号，腔103可以反射所接收的信号，并且滤波器100可以通过连接器109输出信号。

在另外的实施例中，在腔103内，滤波器100可包括一个或多个介电谐振器101。如本申请中所述，介电谐振器101可指用作无线电波的谐振器的一块非导电材料，通常陶瓷。在一些实施例中，介电谐振器101可以是具有轴向中心腔的圆柱体。与实心圆柱体相比，具有轴向中心腔的介电谐振器101可提供与滤波器100的主导模式和其他模式的更大分离。例如，滤波器100中的轴向中心腔可以具有为TM₀₁模式的主导模式。介电谐振器101的形状显著减少了信号传播方向上的磁场。

图2A和2B示出了对于TM₀₁模式存在于滤波器100内的电场和磁场矢量的图。特别地，图2A是示出滤波器100内的各个位置处的磁场矢量的绘图220的图。如图所示，磁场垂直于通过滤波器100的传播方向。另外，图2B是示出滤波器100内的各个位置处的电场矢量的绘图230的图。与磁场相比，电场矢量不垂直于传播方向。由于介电谐振器101是中空圆柱体，因此主导TM₀₁模式可以与较高TM模式分离，并且也与TE模式分离。此外，介电谐振器101的形状可以增加主导模式与其他模式之间的分离。

图1示出了移除了盖以示出腔103和腔103腔103内的部件的滤波器100。盖(未示出)可以安装到导电体105以包围腔103。盖可以由金属、涂覆有金属的塑料或任何其他涂覆有金属的材料制成。盖可包括对应于导电体105上的孔111的若干孔，以促进盖安装到导电体105。螺钉或螺栓可插入穿过盖中的孔，以接合导电体105中的孔111的表面。可以拧紧螺钉或螺栓以将盖固定到导电体105。

在另外的实施例中，如下文更详细地描述的，盖可具有与介电谐振器101的位置相关联的额外孔。盖中的孔可以允许调谐元件穿过腔103的外表面插入介电谐振器101中。调谐元件可以是螺钉，其改变滤波器100内的谐振器的主导模式的谐振频率，其中主导模式的谐振频率基于调谐元件延伸到介电谐振器101中的距离。在另外的实施例中，导电体105可以具有在导电体105的底侧中的孔。底侧中的孔可对应于介电谐振器101在腔103中的位置。底侧中的孔可促进将额外调谐元件插入介电谐振器101中。插入穿过滤波器100的底侧的调谐元件可以进一步增加主导模式与其他模式之间的分离。如在本申请中所使用的，部件(如滤波器100)的“底侧”可以指与和盖相关联的一侧相对的一侧或者部件的与介电谐振器101接触的一侧。因此，部件(如滤波器100)的“顶侧”可以指与盖配合的一侧或与介电谐振器101接触的一侧。插入穿过盖和滤波器100的底侧的调谐元件可以由金属、介电质、涂覆有金属的介电质/塑料，或材料组合制成。

如下文更详细地描述的，与使用金属部件相比，使用调谐元件和介电谐振器101的形状可以促进介电部件的使用。通常，金属部件提供主导TEM模式与其它模式之间的更大的频率分离。例如，关于滤波器100，金属部件可以提供TM₀₁模式与较高(TM和/或TE)模式之间的更大的频率分离。然而，金属部件具有较高的插入损耗和较高的重量。由于调谐元件和介电谐振器101的形状增加了主导模式与其他模式之间的频率分离，因此可以使用更便宜的较轻介电部件，从而降低滤波器100的成本以及实施具有主导TM₀₁模式的介电谐振器101的其它部件设计。虽然本文描述了滤波器100以说明介电谐振器101在腔103内的使用，但具有腔的其它电子装置也可受益于使用本说明书中描述的介电谐振器101。

图3是安装在腔303内的介电谐振器301的横截面图。如上文所论述的，介电谐振器301可以由例如陶瓷、塑料或其它介电质的介电质制成。此外，介电谐振器301可具有延伸穿过介电谐振器301的轴向中心腔319，使得介电谐振器301是中空圆柱体。如上文所论述的，轴向中心腔319有助于使主导模式的频率与其它模式的频率分开。

在一些实施例中，介电谐振器301可以安装到腔303中的中间底座(intercedingpedestal)311。中间底座311可附接到腔303内的表面。如在本申请中所使用的，中间底座311可指促进介电谐振器301安装到导电体(例如，图1中的导电体105)内的腔303的表面的物体。中间底座311可由金属制成或由介电材料制成。中间底座311可以涂覆有金属(如Ag、Cu、Au或Sn)。在一些实施例中，在制造期间，中间底座311固定地附接到介电谐振器301。当在腔303内安装期间，中间底座311(和附接的介电谐振器301)可安装到腔303的表面。中间底座311可以在腔303内的特定位置处焊接或以其它方式固定到腔303的表面。

当中间底座311和介电谐振器301安装在腔303内时，调谐元件309可插入穿过腔303的顶侧305中的孔，其中该孔对应于介电谐振器301在腔303内的位置。调谐元件309可插入孔中且向下延伸到轴向中心腔319中到达对应于介电谐振器301的所需谐振频率的特定深度。调谐元件309可以由介电材料或金属制成。另外，调谐元件309可以是用金属(例如Ag、Cu、Au或Sn)进行金属电镀。

在某些实施例中，为了将介电谐振器301安装在腔303内，如上所述，在移除腔303的盖时，在腔303的内表面上的期望位置处焊接中间底座311。盖可以放置在腔303上方并且固定到包含腔的导电体。当盖被固定时，技术人员可以通过腔的顶侧305中的孔将调谐元件309插入介电谐振器301的轴向中心腔319中到达所需深度，以将TM₀₁主导模式的谐振频率调谐到所需频率。

图4是安装在腔403内的介电谐振器401的横截面图。如图所示，调谐元件409、腔403、顶侧405和轴向中心腔419可以类似于上文关于图3描述的调谐元件309、腔303、顶侧305和轴向中心腔319。与上文在图3中论述的介电谐振器301相比，介电谐振器401的介电表面可以直接安装到腔403的内表面，而没有中间结构，例如中间底座311。粘合剂413(或其它类似材料)可以施加到介电谐振器401的表面和腔403的内表面上的所需位置中的一者或两者。腔403可以放置在期望位置，其中粘合剂413可以将介电谐振器401粘附到腔403内的期望位置。当粘合剂413固化时，介电谐振器401可以固定地附接到腔403的内表面。将介电谐振器401直接安装到腔403的内表面而没有中间底座可以将插入损耗降低高达50％，并显著增加介电谐振器401的无载Q值。另外，与焊接相比，使用粘合剂413可以减少互调畸变。

图5是介电谐振器501的横截面图，其中介电谐振器501的一部分515有助于控制主导TM₀₁模式与较高(TM和/或TE)模式之间的频率分离。如图所示，介电谐振器501安装在腔503内。调谐元件509、腔503、底座511和顶侧505可以类似于上文关于图3论述的调谐元件309、腔303、中间底座311和顶侧305。

在某些实施例中，介电谐振器501可具有具有不同形状的两个或更多个部分。例如，介电谐振器501可包括介电谐振器501的一部分515，该部分的形状不同于介电谐振器501的其它部分。具体地，围绕轴向中心腔519的部分515中的介电谐振器501的壁的厚度可具有与围绕轴向中心腔519的介电谐振器501的其它部分不同的厚度。特别地，部分515中的介电谐振器501的壁的厚度可以比介电谐振器501的其它部分处的壁厚。可以其它方式改变介电谐振器501的部分515的形状，以将较高(TM和/或TE)模式的谐振频率移动到较高频率。由于部分515的形状使得较高(TM和/或TE)模式移动到较高频率，因此部分515的使用增加了TM₀₁与较高模式之间的频率分离。增加频率分离可以减少寄生效应，例如在其他非主导模式下的寄生内部振荡和带内畸变。使用部分515可以通过降低带内信号激发除TM₀₁主导模式之外的TE模式或TM模式的概率来减小寄生效应。

虽然图5示出安装在中间底座511上的介电谐振器501，但具有部分515的介电谐振器501可安装在中间底座511上或直接粘附到腔503的内表面，如上文关于图4所描述的。另外，如上文所述，介电谐振器501的部分515可以与调谐元件509一起使用。

图6A和6B是具有插入介电谐振器601中的额外调谐元件617的介电谐振器601的横截面图。如图所示，图6A示出通过包围腔603的导电体的底侧607插入介电谐振器601中的调谐元件617的使用。如图所示，介电谐振器601可以使用粘合剂613直接粘附到腔603的内表面，类似于如上文在图4中所描述的使用粘合剂413将介电谐振器401粘附到腔403的内表面。替代性地，图6B示出通过导电体的外表面上的底侧607插入介电谐振器601中的调谐元件617的使用，其中介电谐振器601安装在中间底座611上，如上文在图3中所描述的。对于图6A和6B，顶侧605和调谐元件609可类似于上文关于图3描述的顶侧305和调谐元件309。

在某些实施例中，调谐元件617可以穿过导电体的底侧607插入介电谐振器601的轴向中心腔619中。调谐元件617可以是螺钉，其可由金属材料(例如不锈钢)或镀有金属的介电材料制造。调谐元件617可以镀有金属，例如Ag、Cu、Au或Sn。调谐元件617可被调节以控制调谐元件617延伸到介电谐振器601的轴向中心腔619中的程度。使用调谐元件617可以将较高(TM和/或TE)模式的谐振频率移动到较高频率以增加TM₀₁主导模式与非主导较高模式之间的频率分离。如上文所论述的，增加频率分离可通过减少带内信号激发非主导TE模式或非主导TM模式的几率来减少寄生效应，例如，非主导模式下的寄生内部振荡和带内畸变。

在某些实施例中，对谐振器、底座和调谐元件使用金属可以自然地增加TE模式和较高非主导TM模式的频率，但是对这些部件中的一个或多个使用介电谐振器降低了非主导模式与所需TM₀₁主导模式之间的频率分离。实现图5中描述的谐振器501的不同成形部分515和图6A和6B中描述的调谐元件617可以增加不需要的非主导模式的频率以抵消使用介电部件的影响。

在具有主导TM₀₁模式的部件中使用上述谐振器可以改进多个系统的性能。例如，在分布式天线系统(DAS)中使用的滤波器和双工器可以通过使用上述谐振器来改进其性能。图7A示出了使用上述谐振器的分布式天线系统700的一个实施例。

DAS 700包括一个或多个主单元702，该一个或多个主单元经由一个或多个波导706(例如，光纤或光缆)通信地耦合到一个或多个远程天线单元(RAU)704。每个远程天线单元704都可以直接通信地耦合到一个或多个主单元702，或者经由一个或多个其它远程天线单元704和/或经由一个或多个扩展(或其它中间)单元708间接通信地耦合到所述一个或多个主单元。

DAS 700耦合到一个或多个基站703，并且被配置成改进由基站703提供的无线覆盖。

每个基站的容量可以专用于DAS，或者可以在DAS和与基站和/或一个或多个其它中继器系统位于同一位置的基站天线系统之间共享。

在图7A所示的实施例中，一个或多个基站703的容量专用于DAS 700并且与DAS700位于同一位置。基站703耦合到DAS 700。然而，应当理解，可以其它方式实施其它实施例。例如，一个或多个基站703的容量可以(例如，使用施主天线)与DAS 700和与基站703位于同一位置的基站天线系统共享。

基站703可以包括用于提供商业蜂窝无线服务的一个或多个基站，和/或用于提供公共和/或私人安全无线服务(例如，由紧急服务组织(例如，警察、消防和紧急医疗服务)用于防止或应对伤害或危害人员或财产的事故的无线通信)的一个或多个基站。

基站703可以使用衰减器、组合器、分路器、放大器、滤波器、交叉连接等(有时统称为“接口点”或“POI”)的网络耦合到主单元702。此网络可以包括在主单元702中和/或可以与主单元702分开。这样做是为了在下行链路中，可以提取、组合基站703输出的所需RF信道集合，并将其路由到适当主单元702，并且在上游中，可以提取、组合主单元702输出的所需载波集合，并将其路由到每个基站703的适当接口。然而，应当理解，这是一个实例，并且可以其它方式实施其它实施例。

通常，每个主单元702包括被配置成从一个或多个基站703接收一个或多个下行链路信号的下行链路DAS电路710。每个基站下行链路信号包括用于通过相关无线空中接口与用户设备714在下行链路方向上通信的一个或多个射频信道。通常，每个基站下行链路信号作为模拟射频信号被接收。然而，在一些实施例中，一个或多个基站信号以数字形式(例如，以符合通用公共无线电接口(“CPRI”)协议、开放无线电设备接口(“ORI”)协议、开放基站标准计划(“OBSAI”)协议或其它协议的数字基带形式)被接收。

每个主单元702中的下行链路DAS电路710还被配置成生成从一个或多个基站下行链路信号导出的一个或多个下行链路传输信号，并将一个或多个下行链路传输信号传输到一个或多个远程天线单元704。

图7B示出了可以实施上述数字预畸变技术的远程天线装置的一个实施例。每个远程天线单元704包括下行链路DAS电路712，该下行链路DAS电路被配置成接收从一个或多个主单元702传输到其的下行链路传输信号，并且使用所接收的下行链路传输信号来生成一个或多个下行链路射频信号，从与该远程天线单元704相关联的一个或多个天线715辐射所述一个或多个下行链路射频信号，以供用户设备714接收。通过这种方式，DAS 700增大了由基站703提供的下行链路容量的覆盖区域。每个RAU 704的下行链路DAS电路712包括至少一个发射器前端(TX FE)719，其例如对下行链路射频信号进行功率放大。

而且，每个远程天线单元704包括被配置成接收从用户设备714传输的一个或多个上行链路射频信号的上行链路DAS电路717。这些信号是模拟射频信号。

每个远程天线单元704中的上行链路DAS电路717还被配置成生成从一个或多个远程上行链路射频信号导出的一个或多个上行链路传输信号，并将一个或多个上行链路传输信号传输到一个或多个主单元702。每个RAU 704的上行链路DAS电路717包括至少一个接收器前端(RX FE)722，其例如放大所接收的远程上行链路射频信号。

返回图7A，每个主单元702包括上行链路DAS电路716，该上行链路DAS电路被配置成接收从一个或多个远程天线单元704传输到其的相应的上行链路传输信号，并且使用所接收的上行链路传输信号来生成一个或多个基站上行链路射频信号，所述一个或多个基站上行链路射频信号被提供给与该主单元702相关联的一个或多个基站703。通常，这尤其涉及组合或汇总从多个远程天线单元704接收的上行链路信号，以产生提供给每个基站703的基站信号。通过这种方式，DAS 700增大了由基站703提供的上行链路容量的覆盖区域。

每个扩展单元708包括下行链路DAS电路(D/L DAS电路)718，该下行链路DAS电路被配置成接收从主单元702(或另一扩展单元708)传输到其的下行链路传输信号，并将下行链路传输信号传输到一个或多个远程天线单元704或其他下游扩展单元708。每个扩展单元708还包括上行链路DAS电路720，该上行链路DAS电路被配置成接收从一个或多个远程天线单元704或其它下游扩展单元708传输到其的相应的上行链路传输信号，组合或汇总所接收的上行链路传输信号，并将组合的上行链路传输信号向上游传输到主单元702或另一扩展单元708。在其它实施例中，一个或多个远程天线单元704经由一个或多个其它远程天线单元704耦合到一个或多个主单元702(例如，在远程天线单元704以菊花链或环形拓扑耦合在一起时)。

每个主单元702、远程天线单元704和扩展单元708中的下行链路DAS电路(D/L DAS电路)710、712、718和上行链路DAS电路(U/L DAS电路)716、717、720分别可以包括以下中的一者或多者：适当的连接器、衰减器、组合器、分路器、放大器、滤波器、双工器、模数转换器、数模转换器、电光转换器、光电转换器、混频器、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器、收发器、成帧器等，以实现上述特征。而且，下行链路DAS电路710、712、718和上行链路DAS电路716、717、720可以共享公共电路和/或部件。这些部件可以与具有主导TM₀₁模式的任何部件一起实施谐振器301、401、501和601中的一者或多者。

DAS 700可以使用数字传输、模拟传输或数字和模拟传输的组合来生成传输信号并在主单元702、远程天线单元704和任何扩展单元708之间传送该传输信号。DAS 700中的每个主单元702、远程天线单元704和扩展单元708还包括相应的控制器(CNTRL)721。使用一个或多个可编程处理器实现控制器721，所述一个或多个可编程处理器执行被配置成实施各种控制功能的软件。可以其它方式(例如，在现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等中)实现控制器721(更具体地，由控制器721实施的各种控制功能)(或其部分)。

图8示出了单节点中继器系统800的一个实施例，其中的部件可以使用谐振器301、401、501和601以及具有TM₀₁主导模式的部件。单节点中继器系统800包括被配置成从一个或多个基站803接收一个或多个下行链路信号的下行链路中继器电路812。这些信号在本文中也称为“基站下行链路信号”。每个基站下行链路信号包括用于通过相关无线空中接口与用户设备(UE)814在下行链路方向上通信的一个或多个射频信道。通常，每个基站下行链路信号作为模拟射频信号被接收。

单节点中继器系统800中的下行链路中继器电路812还被配置成生成一个或多个下行链路射频信号，从与单节点中继器系统800相关联的一个或多个天线815辐射所述一个或多个下行链路射频信号，以供用户设备814接收。这些下行链路射频信号是模拟射频信号，并且在本文中也称为“中继下行链路射频信号”。每个中继下行链路射频信号包括用于通过无线空中接口与用户设备814通信的一个或多个下行链路射频信道。在此示例性实施例中，单节点中继器系统800是有源中继器系统，其中，下行链路中继器电路812包括一个或多个放大器(或其它增益元件)，所述一个或多个放大器用于控制和调整从一个或多个天线815辐射的中继下行链路射频信号的增益。下行链路中继器电路812包括至少一个发射器前端(TX FE)819，其例如对中继下行链路射频信号进行功率放大。

而且，单节点中继器系统800包括被配置成接收从用户设备814传输的一个或多个上行链路射频信号的上行链路中继器电路820。这些信号是模拟射频信号，并且在本文中也称为“UE上行链路射频信号”。每个UE上行链路射频信号包括用于通过相关无线空中接口与用户设备814在上行链路方向上通信的一个或多个射频信道。

单节点中继器系统800中的上行链路中继器电路820还被配置成生成提供给一个或多个基站803的一个或多个上行链路射频信号。这些信号在本文中也称为“中继上行链路信号”。每个中继上行链路信号包括用于通过无线空中接口与用户设备814通信的一个或多个上行链路射频信道。在此示例性实施例中，单节点中继器系统800是有源中继器系统，其中，上行链路中继器电路820包括一个或多个放大器(或其它增益元件)，所述一个或多个放大器用于控制和调整提供给一个或多个基站803的中继上行链路射频信号的增益。通常，每个中继上行链路信号作为模拟射频信号提供给一个或多个基站803。上行链路中继器电路820包括至少一个接收器前端(RX FE)822，其例如放大所接收的上行链路射频信号。

下行链路中继器电路812和上行链路中继器电路820可以包括以下中的一者或多者：适当的连接器、衰减器、组合器、分路器、放大器、滤波器、双工器、模数转换器、数模转换器、电光转换器、光电转换器、混频器、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器、收发器、成帧器等，以实现上述特征。而且，下行链路中继器电路812和上行链路中继器电路820可以共享公共电路和/或部件。上文所述的部件可包括谐振器301、401、501和601中的一者或多者。另外，所述部件可包括具有TM₀₁主导模式的腔，如上文所描述的。

此外，可以使用两个或更多个双工器的组合将至少一个发射器前端819和至少一个接收器前端822耦合到一个或多个天线815。单节点中继器系统800还包括控制器(CNTRL)821。使用一个或多个可编程处理器实现控制器821，所述一个或多个可编程处理器执行被配置成实施各种控制功能的软件。可以其它方式(例如，在现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等中)实现控制器821(更具体地，由控制器821实施的各种控制功能)(或其部分)。

示例性实施例

实例1包括一种系统，其包括：一个或多个电子装置，其中所述一个或多个电子装置中的至少一个电子装置接收第一输入信号并提供输出信号，其中所述至少一个电子装置包括：导电体，所述导电体包围腔，其中所述腔具有主导TM₀₁模式；以及安装在所述腔内的一个或多个部件，其中，所述一个或多个部件中的至少一个是谐振器，并且所述一个或多个部件中的一些是介电部件。

实例2包括实例1的系统，其中所述谐振器是介电谐振器，所述介电谐振器具有粘附到所述腔的内表面的介电表面。

实例3包括实例1-2中任一实例的系统，其中所述谐振器是介电谐振器，所述介电谐振器通过中间底座安装到所述腔的内表面。

实例4包括实例1-3中任一实例的系统，其中所述介电部件中的至少一个涂覆有金属。

实例5包括实例4的系统，其中所述金属是以下中的至少一者：银；铜；金；和锡。

实例6包括实例1-5中任一实例的系统，其中所述谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分。

实例7包括实例1-6中任一实例的系统，还包括插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到形成在所述谐振器中的轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

实例8包括实例1-7中任一实例的系统，其中所述至少一个电子装置是滤波器。

实例9包括一种设备，其包括：导电体，所述导电体内具有腔，其中所述腔具有主导TM₀₁模式；以及介电谐振器，所述介电谐振器插入所述导电体内的腔中，其中所述介电谐振器的介电表面粘附到所述腔的内表面。

实例10包括实例9的设备，其中所述介电谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分。

实例11包括实例10的设备，其中所述介电谐振器是中空圆柱体，并且所述两个或更多个部分中的第一部分比所述两个或更多个部分中的第二部分厚，并且所述第二部分在粘附到所述内表面的介电表面与所述第一部分之间。

实例12包括实例9-11中任一实例的设备，还包括插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到形成在所述介电谐振器中的轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

实例13包括实例9-12中任一实例的设备，其中所述介电表面使用粘合剂粘附到所述内表面。

实例14包括一种设备，其包括：导电体，所述导电体内具有腔，其中所述腔具有主导TM₀₁模式；以及介电谐振器，所述介电谐振器安装到所述腔的内表面，其中所述介电谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分。

实例15包括实例14的设备，其中所述介电谐振器的介电表面粘附到所述腔的内表面。

实例16包括实例14-15中任一实例的设备，其中所述介电谐振器通过中间底座安装到所述腔的内表面。

实例17包括实例14-16中任一实例的设备，其中所述介电谐振器是中空圆柱体，并且所述两个或更多个部分中的第一部分比所述两个或更多个部分中的第二部分厚，并且所述第二部分在所述第一部分与粘附到所述介电谐振器的表面之间。

实例18包括实例14-17中任一实例的设备，还包括插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到形成在所述介电谐振器中的轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

实例19包括一种设备，其包括：导电体，所述导电体内具有腔，其中所述腔具有内表面；安装到所述内表面的一个或多个介电谐振器，其中所述一个或多个介电谐振器具有形成在其中的轴向中心腔；以及插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到所述轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

实例20包括实例19的设备，其中所述一个或多个介电谐振器中的介电谐振器的介电表面粘附到所述腔的内表面。

实例21包括实例19-20中任一实例的设备，其中所述一个或多个介电谐振器中的介电谐振器通过中间底座安装到所述腔的内表面。

实例22包括实例19-21中任一实例的设备，还包括额外调谐元件，所述额外调谐元件在与所述一个或多个调谐元件中的相关联调谐元件相对的位置处延伸穿过所述外表面。

实例23包括实例19-22中任一实例的设备，其中所述一个或多个调谐元件中的调谐元件是螺钉。

实例24包括实例19-23中任一实例的设备，其中所述一个或多个调谐元件中的调谐元件由以下中的至少一者制成：金属；介电材料；以及涂覆有金属的介电材料、塑料或其它涂覆有金属的材料。

实例25包括一种系统，其包括：一个或多个电子装置，其中所述一个或多个电子装置中的至少一个电子装置接收第一输入信号并提供输出信号，其中所述至少一个电子装置包括：导电体，所述导电体包围腔，其中所述腔具有内表面；一个或多个介电谐振器，其中，所述一个或多个介电谐振器中的介电谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分并且具有形成在其中的轴向中心腔；以及插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到所述轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

实例26包括实例25的系统，其中所述介电谐振器的介电表面粘附到所述腔的内表面。

实例27包括实例25-26中任一实例的系统，其中所述介电谐振器通过中间底座安装到所述腔的内表面。

实例28包括实例25-27中任一实例的系统，其中所述腔具有主导TM₀₁模式。

尽管本文已经示出和描述了具体实施例，但本领域的普通技术人员将认识到，为实现相同目的而计算的任何布置都可以代替所示的具体实施例。因此，显然意在使本发明仅受到权利要求及其等同物的限制。

Claims (23)

1.一种电子系统，包括：

一个或多个电子装置，其中所述一个或多个电子装置中的至少一个电子装置接收第一输入信号并且提供输出信号，其中所述至少一个电子装置包括：

导电体，其中所述导电体是具有导电表面的物体，其中所述导电体包括内部的腔，所述腔具有内表面，所述内表面具有底侧以及与所述底侧相对的顶侧，其中所述腔具有主导TM₀₁模式；以及

安装在所述腔内的一个或多个部件，其中，所述一个或多个部件中的至少一个是谐振器，并且所述谐振器是所述一个或多个部件中的具有多个侧面的介电部件，其中所述多个侧面中的一平坦侧面固定地附接到所述内表面的所述底侧，并且所述多个侧面中的其他侧面不与所述内表面中的其他表面接触，

其中，所述谐振器的所述平坦侧面是直接粘附到所述内表面的所述底侧的介电表面。

2.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述谐振器的所述平坦侧面通过中间底座固定地附接到所述内表面的所述底侧。

3.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述一个或多个部件包括中间底座和调谐元件中的至少一者，其中所述中间底座和所述调谐元件分别涂覆有金属。

4.根据权利要求3所述的电子系统，其中所述金属是以下中的至少一者：

银；

铜；

金；和

锡。

5.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分。

6.根据权利要求1所述的电子系统，还包括插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到形成在所述谐振器中的轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

7.根据权利要求1所述的电子系统，其中所述至少一个电子装置是滤波器。

8.一种电子设备，包括：

导电体，所述导电体内具有腔，其中所述腔具有主导TM₀₁模式；以及

具有多个表面的介电谐振器，所述介电谐振器插入所述导电体内的腔中，其中所述多个表面中的一个表面粘附到所述腔的内表面，并且所述多个表面中的其他表面不与所述腔的所述内表面接触。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述介电谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述介电谐振器是中空圆柱体，并且所述两个或更多个部分中的第一部分比所述两个或更多个部分中的第二部分厚，并且所述第二部分位于粘附到所述内表面的所述一个表面与所述第一部分之间。

11.根据权利要求8所述的电子设备，还包括插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到形成在所述介电谐振器中的轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

12.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述一个表面使用粘合剂粘附到所述内表面。

13.一种电子设备，包括：

导电体，所述导电体内具有腔，其中所述腔具有主导TM₀₁模式；以及

具有多个表面的介电谐振器，其中所述多个表面中的一个表面粘附到所述腔的内表面，其中所述介电谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分；

其中，所述两个或更多个部分中的第一部分比所述两个或更多个部分中的第二部分厚，并且所述第二部分位于所述第一部分与固定到所述腔的所述内表面的所述一个表面之间，其中所述多个表面中的其他表面不与所述腔的所述内表面接触。

14.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述介电谐振器通过中间底座安装到所述腔的内表面。

15.根据权利要求13所述的电子设备，其中所述介电谐振器是中空圆柱体。

16.根据权利要求13所述的电子设备，还包括插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到形成在所述介电谐振器中的轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的。

17.一种电子设备，包括：

导电体，所述导电体内具有腔，其中所述腔具有内表面；

安装到所述内表面的一个或多个介电谐振器，其中所述一个或多个介电谐振器具有形成在其中的轴向中心腔；以及

插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到所述轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的，以及

额外调谐元件，所述额外调谐元件在与所述一个或多个调谐元件中的相关联调谐元件相对的位置处延伸穿过所述外表面。

18.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述一个或多个介电谐振器中的介电谐振器的介电表面粘附到所述腔的内表面。

19.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述一个或多个介电谐振器中的介电谐振器通过中间底座安装到所述腔的内表面。

20.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述一个或多个调谐元件中的调谐元件是螺钉。

21.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述一个或多个调谐元件中的调谐元件由以下中的至少一者制成：

金属；

介电材料；以及

涂覆有金属的介电材料、塑料或其它涂覆有金属的材料。

22.一种电子系统，包括：

一个或多个电子装置，其中所述一个或多个电子装置中的至少一个电子装置接收第一输入信号并且提供输出信号，其中所述至少一个电子装置包括：

导电体，所述导电体包围腔，其中所述腔具有多个内表面；

具有多个表面的一个或多个介电谐振器，其中，所述一个或多个介电谐振器中的介电谐振器包括彼此不同地成形的两个或更多个部分并且具有形成在其中的轴向中心腔；以及

插入穿过所述导电体的外表面的一个或多个调谐元件，所述一个或多个调谐元件穿过所述外表面延伸到所述轴向中心腔中，其中所述一个或多个调谐元件延伸到所述轴向中心腔中的距离是可调整的，

其中，所述介电谐振器的所述多个表面中的表面通过中间底座安装到所述腔的所述多个内表面中的内表面，其中所述中间底座比所述介电谐振器宽，

其中，所述介电谐振器的所述多个表面中的所述表面粘附到所述腔的所述内表面。

23.根据权利要求22所述的电子系统，其中所述腔具有主导TM₀₁模式。

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