CN106129550A - 局部介质加载介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局部介质加载介质波导滤波器，包括腔体、盖板、介质谐振器和耦合调谐螺杆，腔体内腔为长方形空腔，介质谐振器通过腔体底部下沉台阶孔定位固定在腔体底部，盖板位于腔体的上面，介质谐振器为上端面设有圆形盲孔的长方体微波介质陶瓷，其上、下端面分别与盖板和腔体底部下沉台阶孔紧密接触，侧壁与腔体内壁平行并设有间隙。本发明的局部介质加载介质滤波器结构简单，生产加工简单方便，散热性能好，综合性能优异；能灵活设置交叉耦合装置，以满足苛刻的带外抑制要求，可满足基站小型化的要求，具有广阔的应用前景。

Description

局部介质加载介质波导滤波器

技术领域

本发明涉及无线网络通信领域无源天馈器件，具体涉及局部介质加载介质波导滤波器。

背景技术

长久以来，滤波器一直在电子信号的处理中起着极其重要的作用，它主要用于过滤使用频率的信号和抑制干扰信号。随着微波无线通信的快速发展，小型化基站成为主流，对滤波器的体积和重量提出了越来越苛刻的要求，滤波器的贴片安装以及与天线的一体化集成成为未来的发展方向，传统的金属同轴谐振器构成的滤波器已不能满足这些要求，其中一种很好的解决方式就是用高介电常数微波材料粉体干压成整体生坯，随后烧结成介质陶瓷，最后将介质陶瓷表面金属化制成介质波导，介质陶瓷相当于传统金属波导的空气介质，金属化表面相当于传统金属波导的金属壁。

然而，现有的这种介质波导滤波器在设计、生产和使用过程中存在各种实际困难，在行业内没有大批量投产使用，主要表现在：

1、由于该介质波导滤波器排腔布局受限，不易加入交叉耦合，从而无法满足苛刻的带外抑制要求。

2、由于该介质波导滤波器全部由微波陶瓷材料制成，当滤波器频率升高后，滤波器内各谐振腔之间的耦合窗口很小，即滤波器内的各谐振腔之间的连接部分尺寸很小，从而给陶瓷生坯的压制、烧结形状变化控制和瓷件后加工带来极大困难。

3、该介质波导表面金属化的最常见方式为外表面印刷银浆后高温烧结，陶瓷和银层之间会形成一层过渡层，过渡层会导致单节谐振器的无载Q值急剧下降，从而导致介质波导滤波器的整体性能无法满足实际应用的需要。

4、由于该介质波导滤波器为仅外表面设有极薄金属层的全陶瓷滤波器，其散热性能较差，在较大功率下长期工作时，其温度逐渐升高，最终导致介质波导滤波器的整体性能逐步下降。

综上所述，已有的介质波导滤波器在实际应用中受到很大局限。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种局部介质加载介质波导滤波器，通过局部介质加载，将介质谐振器的侧壁与腔体内壁保持合适距离，实现单个介质谐振器Q值大幅提升，提高散热性能，同时灵活加入交叉耦合装置，获得更好的滤波效果，满足小型化基站发展的要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种局部介质加载介质波导滤波器，包括腔体、盖板和耦合调谐螺杆，所述盖板盖设于腔体上方，所述耦合调谐螺杆设置在腔体内，其特征在于，所述腔体内腔为长方形空腔，腔体内设有多个介质谐振器；所述介质谐振器为固定在腔体底部且上端面中心设有圆形盲孔的长方体微波介质陶瓷，其上下两端面金属化导电金属层，上端面与盖板紧密接触，下端面与腔体底部紧密接触，侧壁与腔体内壁平行并设有间隙；所述盖板上设有多个谐振频率调节通孔，所述谐振频率调节通孔分别位于介质谐振器上端面圆形盲孔的正上方；所述耦合调谐螺杆固定在相邻介质谐振器之间的盖板上。

在上述技术方案中，所述腔体底部设有下沉台阶孔，介质谐振器通过下沉台阶孔定位固定。

在上述技术方案中，所述介质谐振器为带倒角的长方体微波介质陶瓷。

在上述技术方案中，所述盖板上表面设有多条长方形环槽，所述长方形环槽分别位于介质谐振器的正上方，长方形环槽内圈的长和宽与介质谐振器的长和宽相同。

在上述技术方案中，所述腔体内设有至少三个介质谐振器，非相邻的介质谐振器之间设有交叉耦合装置。

在上述技术方案中，所述盖板和腔体采用铝材或工程塑料制成，所述盖板表面和腔体内壁镀有铜层或银层。

与现有技术相比，本发明的局部介质加载介质波导滤波器的显著特点和效果如下：

(1)本发明通过在金属波导中局部介质加载，有效解决了现有介质波导滤波器的排腔布局受限的难题，通过灵活加入交叉耦合装置，以满足苛刻的带外抑制要求；

(2)本发明的局部介质加载介质波导滤波器相对于现有的介质波导滤波器而言，结构简单，介质谐振器的生坯压制、高温烧结和后加工简单可控，制造成本低；

(3)本发明通过在金属波导中局部介质加载，通过控制介质谐振杆侧壁与腔体内壁之间保持合适距离，实现单个谐振器的Q值大幅提升，同时，可提高其散热性能，以保证滤波器获得更好的滤波效果，可满足基站小型化的要求。

以下结合附图及其实施例详细描述本发明，以便本领域技术人员进一步理解。

附图说明

图1为本发明实施例局部介质加载介质波导滤波器***图；

图2为本发明实施例局部介质加载介质波导滤波器装配剖面示意图；

图3为本发明实施例局部介质加载介质波导滤波器的腔体俯视图；

图4为本发明实施例局部介质加载介质波导滤波器的介质谐振器侧视图；

图5为本发明实施例局部介质加载介质波导滤波器的盖板俯视图。

图中：盖板1，介质谐振器2，腔体3，装配螺钉4，耦合调谐螺杆5，下沉台阶孔6，盲孔7，环槽8，谐振频率调节通孔9，耦合调谐螺杆固定孔10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不限定本发明的保护范围：

如图1-3所示，本实施例的局部介质加载介质波导滤波器，包括盖板1、介质谐振器2、底部带下沉台阶孔6的腔体3和耦合调谐螺杆5，盖板1通过装配螺钉4固定在腔体3的上面，介质谐振器2通过腔体3底部下沉台阶孔6定位固定在腔体3底部，腔体3的内腔为长方形空腔，腔体3底部下沉台阶孔6的长和宽分别等于介质谐振器2的长和宽加0.15mm，下沉台阶孔6的深为0.2mm；盖板1和腔体3由铝材加工而成，盖板1表面和腔体3内壁电镀有银层。

如图4所示，介质谐振器2为上端面中心设有圆形盲孔7的长方体微波介质陶瓷，其上下两端面被银，银层厚度为0.6μm，上端面与盖板1紧密接触，下端面与腔体3的底部下沉台阶孔6紧密接触，侧壁与腔体3内壁平行，圆形盲孔7用于谐振器谐振频率的微调。

如图5所示，盖板1的外表面位于介质谐振器2的正上方设有长方形环槽8，环槽8内圈的长和宽等于介质谐振器2的长和宽，环槽的宽为5mm，环槽深为2.5mm；盖板1对应于圆形盲孔7的正上方处设有谐振频率调节通孔9，谐振频率调节通孔9的直径大于介质谐振器2上端面圆形盲孔7的直径；两个相邻的介质谐振器2之间的盖板1上开设有耦合调谐螺杆固定孔10，耦合调谐螺杆5穿过耦合调谐螺杆固定孔10伸入腔体3内，并通过螺母固定在盖板1上。

在本发明的局部介质加载介质波导滤波器中，当滤波器腔体中设有两个以上的介质谐振器时，介质谐振器可根据需要分多行设置，非相邻的介质谐振器之间能灵活设置交叉耦合装置，以满足苛刻的带外抑制要求；相对于现有的介质波导滤波器，本发明的局部介质加载介质滤波器结构简单，易于加工，性能稳定，综合性能优异，可满足基站小型化的要求，具有广阔的应用前景。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例都属于本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种局部介质加载介质波导滤波器，包括腔体、盖板和耦合调谐螺杆，所述盖板盖设于腔体上方，所述耦合调谐螺杆设置在腔体内，其特征在于，所述腔体内腔为长方形空腔，腔体内设有多个介质谐振器；所述介质谐振器为固定在腔体底部且上端面中心设有圆形盲孔的长方体微波介质陶瓷，其上下两端面金属化导电金属层，上端面与盖板紧密接触，下端面与腔体底部紧密接触，侧壁与腔体内壁平行并设有间隙；所述盖板上设有多个谐振频率调节通孔，所述谐振频率调节通孔分别位于介质谐振器上端面圆形盲孔的正上方；所述耦合调谐螺杆固定在相邻介质谐振器之间的盖板上。

2.根据权利要求1所述的局部介质加载介质波导滤波器，其特征在于，所述腔体底部设有下沉台阶孔，介质谐振器通过下沉台阶孔定位固定。

3.根据权利要求1所述的局部介质加载介质波导滤波器，其特征在于，所述介质谐振器为带倒角的长方体微波介质陶瓷。

4.根据权利要求1所述的局部介质加载介质波导滤波器，其特征在于，所述盖板上表面设有多条长方形环槽，所述长方形环槽分别位于介质谐振器的正上方，长方形环槽内圈的长和宽与介质谐振器的长和宽相同。

5.根据权利要求1所述的局部介质加载介质波导滤波器，其特征在于，所述腔体内设有至少三个介质谐振器，非相邻的介质谐振器之间设有交叉耦合装置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的局部介质加载介质波导滤波器，其特征在于，所述盖板和腔体采用铝材或工程塑料制成，所述盖板表面和腔体内壁镀有铜层或银层。