CN219696693U - 多模滤波器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种多模滤波器及滤波器，涉及通信技术领域；多模滤波器包括第一金属腔及介质谐振器，第一金属腔开设有间隔分布的第一馈电口及第二馈电口；介质谐振器的侧壁开设有多个凹槽，至少两个凹槽内设有激励柱；其余凹槽内设有第一耦合柱，激励柱与第一耦合柱交替设置，两个第一耦合柱分别靠近第一馈电口、第二馈电口设置；介质谐振器设置于第一金属腔内，且介质谐振器的其中一个端部与第一金属腔的第一内壁贴合，介质谐振器的另一个端部与第一金属腔的第二内壁之间留有间距，第一内壁和第二内壁相对设置从而实现在一个腔体内产生多种模式以提升腔体滤波器的性能并减少单腔滤波器级联的个数，同时满足性能和尺寸要求。

Description

多模滤波器

技术领域

本申请实施例涉及但不限于通信技术领域，尤其涉及一种多模滤波器。

背景技术

在通信技术领域，随着对滤波器件频率选择特性的要求逐渐提升，滤波器件朝着更高的性能、更小的尺寸、更轻的重量和更低的成本方向发展。腔体滤波器对比其他滤波器在很多参数上有更好的指标，但是相关技术中，腔体滤波器大多仅有单一的谐振模式，无法满足当前滤波器高选择性的需求，因此，传统做法是将多个单模的腔体滤波器级联实现多模从而提升性能，但是这种方式会导致尺寸的增加，因此亟需一种滤波器同时满足性能和尺寸要求。

实用新型内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本申请实施例提供了一种多模滤波器以及滤波器，能同时满足性能和尺寸要求。

第一方面，根据本申请实施例提出的多模滤波器，包括：

第一金属腔，所述第一金属腔开设有间隔分布的第一馈电口以及第二馈电口；

介质谐振器，所述介质谐振器的侧壁开设有多个凹槽，至少两个所述凹槽内均设置有激励柱；其余所述凹槽内均设有第一耦合柱，所述激励柱与所述第一耦合柱交替设置，其中一个所述第一耦合柱靠近所述第一馈电口设置，另外一个所述第一耦合柱靠近所述第二馈电口设置；所述介质谐振器设置于所述第一金属腔内，且所述介质谐振器的其中一个端部与所述第一金属腔的第一内壁贴合，所述介质谐振器的另一个端部与所述第一金属腔的第二内壁之间留有间距，所述第一内壁和所述第二内壁相对设置。

因此，本申请上述实施例至少具有如下有益效果：通过设有第一耦合柱的凹槽将介质谐振器分割成多个部分以形成两个谐振模式；同时由于介质谐振器的另一个端部与第二内壁之间留有间距，一个端部与第一内壁贴合，从而通过介质谐振器以及第一金属腔形成第三个谐振模式，此时，在激励柱的激励作用下，三个谐振模式的磁场方向与第一金属腔内信号的传播方向垂直。和相关技术相比，本申请可以实现在一个腔体内产生多种模式从而提升腔体滤波器的性能减少单腔滤波器级联的个数，因此，本申请实施例能同时满足性能和尺寸要求。

根据本申请的第一方面的一些实施例，所述多模滤波器还包括两个导体，两个所述导体分别穿设于所述第一馈电口和第二馈电口，两个所述导体分别与相邻的一个所述激励柱连接。

根据本申请的第一方面的一些实施例，所述介质谐振器为圆柱形。

根据本申请的第一方面的一些实施例，所述介质谐振器的一个端部开设有调谐孔，所述调谐孔内设置有可活动的调谐柱。

根据本申请的第一方面的一些实施例，所述第一金属腔包括腔体以及盖板，所述腔体开设有开口，所述盖板盖设于所述开口，所述介质谐振器位于所述腔体内。

根据本申请的第一方面的一些实施例，所述第一内壁为所述盖板朝向所述腔体的侧壁。

根据本申请的第一方面的一些实施例，所述第一内壁为所述腔体内与所述盖板相对的侧壁。

第二方面，本申请提供一种滤波器，包括第一方面的多模滤波器。

根据本申请的第二方面的一些实施例，所述滤波器还包括第二金属腔，所述第二金属腔通过所述多模滤波器的第一馈电口与所述多模滤波器级联。

根据本申请的第二方面的一些实施例，所述滤波器还包括第三金属腔，所述第三金属腔通过所述多模滤波器的第二馈电口与所述多模滤波器级联。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1是本申请实施例的多模滤波器的结构示意图；

图2是本申请实施例的多模滤波器的俯视示意图；

图3是本申请实施例中图1所示的多模滤波器的剖面示意图；

图4是本申请实施例的多模滤波器的介质谐振器的结构示意图；

图5是本申请实施例的滤波器的俯视示意图；

图6是本申请实施例的多模滤波器的主耦合信号走向示意图；

图7是本申请实施例的多模滤波器的主耦合信号如图6所示的电性能曲线；

图8是本申请实施例的多模滤波器的另一实施例的主耦合信号走向示意图；

图9是本申请实施例的多模滤波器的主耦合信号如图8所示的电性能曲线；

图10是本申请实施例的多模滤波器的另一实施例的主耦合信号走向示意图；

图11是本申请实施例的多模滤波器的主耦合信号如图10所示的电性能曲线。

附图标记：

第一金属腔110、第一馈电口111、第二馈电口112、腔体113、盖板114、

介质谐振器120、凹槽121、激励柱122、第一耦合柱123、调谐孔124、调谐柱125、

导体130、

第二金属腔210、第三金属腔220、第二耦合柱230。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

参照图1至图11所示，根据本申请实施例提出的多模滤波器，包括：

第一金属腔110，第一金属腔110开设有间隔分布的第一馈电口111以及第二馈电口112；

介质谐振器120，介质谐振器120的侧壁开设有多个凹槽121，至少两个凹槽121内均设置有激励柱122；其余凹槽121内均设有第一耦合柱123，激励柱122与第一耦合柱123交替设置，其中一个第一耦合柱123靠近第一馈电口111设置，另外一个第一耦合柱123靠近第二馈电口112设置；介质谐振器120设置于第一金属腔110内，且介质谐振器120的其中一个端部与第一金属腔110的第一内壁贴合，介质谐振器120的另一个端部与第一金属腔110的第二内壁之间留有间距，第一内壁和第二内壁相对设置。

因此，本申请上述实施例至少具有如下有益效果：通过设有第一耦合柱123的凹槽121将介质谐振器120分割成多个部分以形成两个谐振模式；同时由于介质谐振器120的另一个端部与第二内壁之间留有间距，一个端部与第一内壁贴合，从而通过介质谐振器120以及第一金属腔110形成第三个谐振模式，此时，在激励柱122的激励作用下，三个谐振模式的磁场方向与第一金属腔110内信号的传播方向垂直。和相关技术相比，本申请可以实现在一个腔体113内产生多种模式从而提升腔体113滤波器的性能减少单腔滤波器级联的个数，因此，本申请实施例能同时满足性能和尺寸要求。

需说明的是，介质谐振器120是采用微波陶瓷材料制成，以3.5GHz频段的为例，可以使用介电常数45的微波陶瓷材料制成，此时，第一金属腔110的长宽高尺寸约为18.7mm×18.7mm×9.5mm，相对于普通三个单模金属谐振器级联后的尺寸60.1mm×18.7mm×9.5mm，本申请实施例可以体积缩小约69％。

需说明的是，本申请实施例的多模滤波器能产生三个谐振模式，从而减少滤波器件中单模腔的使用实现器件整体小型化；同时也可以在通带的左侧或右侧产生两个传输零点，或者一左一右提高通带选择性，从而满足当前滤波器高选择性的需求，相较于传统单模金属腔需要提供交叉耦合获得带外传输零点，其拓扑设计更为简单。

在一些实施例中，多模滤波器采用干压工艺一体化成型。介质谐振器120采用干压或者注射工艺一体成型。

需说明的是，介质谐振器120的侧壁与第一金属腔110内相对的侧壁也留有间距。

需说明的是，介质谐振器120可以是如图4所示的圆柱形也可以是其他几何形状，对此，本申请实施例对介质谐振器120的形状不做过多约束。

需说明的是，参照图6、图8和图10所示，从本申请实施例的主耦合走向为S->1->2->3->L，其中S为第一馈电口111输入的信号，L为第二馈电口112输出的信号,1和3对应的谐振模式通过设有耦合柱的凹槽121和介质谐振器120形成，2对应的谐振模式通过介质谐振器120以及第一金属腔110形成。其中，介质谐振器120和第二内壁之间的间距决定了2对应的谐振模式的谐振频率。需说明的是，S->2、2->L的信号交叉耦合方式决定了传输零点的位置。参照图6所示，S->2、2->L的交叉耦合为容性，传输零点位于通带低端，对应的电性能曲线参照图7所示。参照图8所示，S->2、2->L的交叉耦合为感性，则传输零点位于通带高端，对应的电性能曲线如图9所示，参照图10所示，S->2、2->L的交叉耦合分别为感性和容性，则传输零点位于通带两端，对应的电性能曲线如图11所示。因此，可以通过调整交叉耦合的方式调整传输零点的位置从而实现不同的滤波需求。

可理解的是，参照图4所示，多模滤波器还包括两个导体130，两个导体130分别穿设于第一馈电口111和第二馈电口112；两个导体130分别与相邻的激励柱122连接。

在一些实施例中，激励柱122上设置有连接结构，示例性的，连接结构设置为焊接平台，相邻的一个激励柱122和导体130焊接固定。

可理解的是，参照图1至图4所示，介质谐振器120为圆柱形。

需说明的是，采用圆柱形可以更加便于干压或注射工艺的一体化成型。

可理解的是，参照图1至图4所示，介质谐振器120的一个端部开设有调谐孔124，调谐孔124内设置有可活动的调谐柱125。

需说明的是，假设三个谐振模式的谐振频率分别为f1，f2，f3。则f2主要由介质谐振器120到第二内壁的距离相关，到第二内壁的距离越小f1越低，反之亦然。f1、f3主要由介质谐振器1202-1的直径D相关，D越大f1、f3越低，反之亦然。同时，还可以通过调谐柱125分别对f1、f2、f3进行调整。

在一些实施例中，参照图4所示，调谐孔124设置有3个，分别位于3个谐振模式的电场中心，即电场最强的地方。调谐柱125用于调节3个谐振模式的频率。以f2为例，f2的调谐螺杆越深，f2越低，反之亦然。以f1为例，f1的调谐螺杆越深，f1越低，反之亦然。以f3为例，f3的调谐螺杆越深，f3越低，反之亦然。

在一些实施例中，调谐孔124设置为贯穿介质谐振器120的通孔，在另一些实施例中，调谐孔124为盲孔，调谐柱125的一端穿过第一金属腔110的内壁进入该调谐孔124，通过调整调谐柱125深入调谐孔124的深度调整对应谐振模式的谐振频率。

可理解的是，第一金属腔110包括腔体113以及盖板114，腔体113开设有开口，盖板114盖设于开口，介质谐振器120位于腔体113内。

可理解的是，参照图3所示，第一内壁为盖板114朝向腔体113的侧壁。

可理解的是，第一内壁为腔体113内与盖板114相对的侧壁。

需说明的是，本领域技术人员可以选择性的将介质谐振器120与腔体113或盖板114贴合。

第二方面，本申请提供一种滤波器包括第一方面的多模滤波器。

可理解的是，滤波器还包括第二金属腔210，第二金属腔210通过多模滤波器的第一馈电口111与多模滤波器级联。

可理解的是，滤波器还包括第三金属腔220，第三金属腔220通过多模滤波器的第二馈电口112与多模滤波器级联。

在一些实施例中，参照图5所示，多模滤波器的第一馈电口111级联有第二金属腔210，多模滤波器的第二馈电口112级联有第三金属腔220。

需说明的是，第一金属腔110和第二金属腔210内可以设置有上述介质滤波器以形成多模滤波器，也可以设置其他介质滤波器以形成单模滤波器，对此，本申请实施例对第二金属腔210、第三金属腔220内的组成不做限制。

需说明的是，参照图5所示，在一些实施例中，多模滤波器的第一馈电口111凸出设置，在第一馈电口111内还设置有第二耦合柱230。同理，在多模滤波器的第二馈电口112凸出设置，在第二馈电口112内同样设有第二耦合柱230。

下面参照图1至图4所示，以介质滤波器为圆柱形为例，圆柱形的介质谐振器120用注射工艺或干压工艺一体化成型，在连接上表面金属化后形成的陶瓷体。圆柱形的介质谐振器120上设置有不同尺寸的凹槽121，设置激励柱122的凹槽121用于实现激励柱122与介质谐振器120的耦合，设置耦合柱123的凹槽121与介质谐振器120在矩形的腔体113中的位置共同确定两个传输零点位置以及三个谐振模式。盖板114材质为金属，且盖板114和上表面金属化的介质谐振器120采用焊接的形式进行固定，以确保连接稳定性。第一馈电口111、第二馈电口112内的导体130分别与对应的激励柱122进行焊接以有效激励介质谐振器120。为确保焊接位置的准确性，具体的在激励柱122的相应位置提供一个焊接的金属台作为焊接平台使其连接位置准确。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种多模滤波器，其特征在于，包括：

第一金属腔，所述第一金属腔开设有间隔分布的第一馈电口以及第二馈电口；

介质谐振器，所述介质谐振器的侧壁开设有多个凹槽，至少两个所述凹槽内均设置有激励柱；其余所述凹槽内均设有第一耦合柱，所述激励柱与所述第一耦合柱交替设置，其中一个所述第一耦合柱靠近所述第一馈电口设置，另外一个所述第一耦合柱靠近所述第二馈电口设置；所述介质谐振器设置于所述第一金属腔内，且所述介质谐振器的其中一个端部与所述第一金属腔的第一内壁贴合，所述介质谐振器的另一个端部与所述第一金属腔的第二内壁之间留有间距，所述第一内壁和所述第二内壁相对设置。

2.根据权利要求1所述的多模滤波器，其特征在于，所述多模滤波器还包括两个导体，两个所述导体分别穿设于所述第一馈电口和第二馈电口，两个所述导体分别与相邻的所述激励柱连接。

3.根据权利要求1所述的多模滤波器，其特征在于，所述介质谐振器为圆柱形。

4.根据权利要求1所述的多模滤波器，其特征在于，所述介质谐振器的一个端部开设有调谐孔，所述调谐孔内设置有可活动的调谐柱。

5.根据权利要求1所述的多模滤波器，其特征在于，所述第一金属腔包括腔体以及盖板，所述腔体开设有开口，所述盖板盖设于所述开口，所述介质谐振器位于所述腔体内。

6.根据权利要求5所述的多模滤波器，其特征在于，所述第一内壁为所述盖板朝向所述腔体的侧壁。

7.根据权利要求5所述的多模滤波器，其特征在于，所述第一内壁为所述腔体内与所述盖板相对的侧壁。

8.一种滤波器，其特征在于，包括如权利要求1所述的多模滤波器。

9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，还包括第二金属腔，所述第二金属腔通过所述多模滤波器的第一馈电口与所述多模滤波器级联。

10.根据权利要求8或9所述的滤波器，其特征在于，还包括第三金属腔，所述第三金属腔通过所述多模滤波器的第二馈电口与所述多模滤波器级联。