CN112563693A - 介质滤波器 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种介质滤波器，包括：多个谐振器，每个谐振器具有一个调谐孔；至少一个调节电容耦合的阶梯孔，每个阶梯孔处于所述多个谐振器中两个相邻的谐振器之间；其中，所述阶梯孔包括大孔和处于所述大孔的底部中心的小通孔，所述大孔的侧壁和环形底部均具有金属导电层，所述小通孔的侧壁和所述小通孔的底部外的环形区域至少之一未覆盖导电层。

Description

介质滤波器

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及介质滤波器。

背景技术

介质滤波器广泛应用在基站等信号滤波场景中。随着无线通信技术的发展，各种应用场景对介质滤波器的性能要求越来越高。介质滤波器可以包括多个谐振器。多个谐振器之间耦合而形成滤波器。目前的介质滤波器在完成加工后，谐振器之间的耦合度难于调节。

发明内容

本申请提出了一种介质滤波器，包括：多个谐振器，每个谐振器具有一个调谐孔；

至少一个调节电容耦合的阶梯孔，每个阶梯孔处于所述多个谐振器中两个相邻的谐振器之间；

其中，所述阶梯孔包括大孔和处于所述大孔的底部中心的小通孔，所述大孔的侧壁和环形底部均具有金属导电层，所述小通孔的侧壁和所述小通孔的底部外的环形区域至少之一未覆盖导电层。

在一些实施例中，通过减少任一个阶梯孔的大孔侧壁的金属导电层在面积减小，降低阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。

在一些实施例中，通过减少任一个阶梯孔的大孔底部的金属导电层在面积减小，提高阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。

在一些实施例中，当小通孔的底部外的环形区域未覆盖导电层时，通过增加所述环形区域的直径，提高所述阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。

在一些实施例中，每个谐振器的所述调谐孔为竖直方向的盲孔并在每个谐振器的上表面具有开口，每个阶梯孔处于所述多个谐振器中两个相邻的调谐孔之间，所述阶梯孔为竖直方向的贯通孔，所述阶梯孔的大孔在所述多个谐振器的上表面具有开口。

在一些实施例中，多个谐振器的上表面设置有屏蔽层，所述屏蔽层覆盖所述大孔在所述多个谐振器的上表面的开口，且覆盖每个所述调谐孔在每个谐振器的上表面的开口。

在一些实施例中，所述大孔的深度大于所述调谐孔的深度，和/或，所述小通孔的深度小于所述大孔的深度。

在一些实施例中，所述大孔的直径与所述调谐孔一致，和/或，所述小通孔的直径小于大孔的直径的二分之一。在一些实施例中，所述多个谐振器包括首谐振器、尾谐振器和串联在首谐振器与尾谐振器之间的至少一个谐振器；所述首谐振器与相邻的谐振器之间设置有一个所述阶梯孔；所述尾谐振器与相邻的谐振器之间设置有一个所述阶梯孔。

在一些实施例中，所述首谐振器设置有信号输入端，所述尾谐振器设置有信号输出端，其中，所述信号输入端中信号依次经过所述首谐振器、所述至少一个谐振器和所述尾谐振器。

在一些实施例中，所述信号输入端处于所述首谐振器的底部中心，所述信号输出端设置在所述尾谐振器的底部中心。

在一些实施例中，所述首谐振器与所述尾谐振器之间串联有6个谐振器。

在一些实施例中，处于所述两个相邻的谐振器之间的阶梯孔形成谐振腔。

综上，本申请的实施例介质滤波器，通过在阶梯孔中大孔的侧壁和底部设置金属导电层，并且使得大孔底部的小通孔的侧壁和底部外的环形区域至少之一未覆盖导电层，可以灵活地调节相邻谐振器之间的电容耦合量。例如，本申请的实施例可以通过打磨大孔的侧壁和环形底部来调节谐振器之间的电容耦合量。大孔侧壁的金属导电层在面积减小时，可以降低阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。阶梯孔的大孔底部的金属导电层在面积减小时，可以提高该阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。又例如，在小通孔的底部外的环形区域未覆盖导电层，而小通孔的侧壁设置有导电层时，环形区域的直径减小时可以降低阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。另外，阶梯孔的结构设置，本申请的介质滤波器可以降低回波损耗和提高谐振器之间的耦合量的调节范围。另外，本申请的介质滤波器通过在小通孔的底部外的环形区域未覆盖导电层，可以实现谐振器之间的宽带耦合。

附图说明

图1示出了根据本申请一些实施例的介质滤波器的部分结构示意图；

图2示出了图1中介质滤波器的剖面图；

图3示出了图1中介质滤波器的俯视图；

图4A示出了根据本申请一些实施例的介质滤波器的仰视图；

图4B示出了根据本申请一些实施例的介质滤波器的仰视图；

图5示出了根据本申请一些实施例的介质滤波器的示意图；

图6示出了图5中介质滤波器的剖面示意图；

图7示出了图5中介质滤波器的频率衰减示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请进一步详细说明。

图1示出了根据本申请一些实施例的介质滤波器的部分结构示意图。图2示出了图1中介质滤波器的剖面图。图3示出了图1中介质滤波器的俯视图。图4A及4B示出了介质滤波器的仰视图。

介质滤波器可以包括多个谐振器，例如图1示出的谐振器1和2。每个谐振器可以包括一个调谐孔。例如，谐振器1具有调谐孔11。谐振器2具有调谐孔21。调谐孔11和21均为设置在谐振器上的盲孔。调谐孔与谐振器中的介质可以形成谐振腔。每个谐振器的实心部分例如为陶瓷、玻璃、绝缘的高分子聚合物等介质。

另外，介质滤波器可以包括至少一个阶梯孔。阶梯孔可以调节电容耦合。每个阶梯孔处于介质滤波器中两个相邻的谐振器之间。例如，谐振器1与谐振器2之间具有阶梯孔3。以阶梯孔3为例，阶梯孔3可以包括大孔31和处于大孔的底部中心的小通孔32。大孔31的侧壁和环形底部均具有金属导电层。这里，金属导电层例如为银材质，但不限于此。小通孔32的侧壁和小通孔32的底部外的环形区域33至少之一未覆盖导电层。大孔31的深度大于调谐孔的深度。

在一些实施例中，如图4A所示，小通孔32的底部外的环形区域33未覆盖导电层，而小通孔32的侧壁设置有导电层。

在一些实施例中，如图4B所示，小通孔32的底部外覆盖导电层，而没有设置未覆盖导电层的环形区域33。另外，小通孔32的侧壁未覆盖导电层。

阶梯孔3通过在阶梯孔中大孔的侧壁和底部设置金属导电层，并且使得大孔底部的小通孔的侧壁和底部外的环形区域至少之一未覆盖导电层，并且使得大孔31的深度大于调谐孔的深度，从而可以实现电容耦合。阶梯孔3可以产生一个低于工作通带的谐振频率，相邻腔通过阶梯孔进行相互耦合，产生电容耦合。这里，电容耦合强弱可调谐。处于两个相邻的谐振器之间的阶梯孔3可以形成一个谐振腔。换言之，阶梯孔3与阶梯孔附近的介质共同形成一个谐振腔。

综上，本申请的实施例介质滤波器，通过在阶梯孔中大孔的侧壁和底部设置金属导电层，并且使得大孔底部的小通孔的侧壁和底部外的环形区域至少之一未覆盖导电层，可以灵活地调节相邻谐振器之间的电容耦合量。例如，本申请的实施例可以通过打磨大孔的侧壁和环形底部来调节谐振器之间的电容耦合量。大孔侧壁的金属导电层在面积减小时，可以降低阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。阶梯孔的大孔底部的金属导电层在面积减小时，可以提高该阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。又例如，在小通孔的底部外的环形区域未覆盖导电层，而小通孔的侧壁设置有导电层时，环形区域的直径(即环形区域的外圆的直径)增加时可以提高阶梯孔两侧的谐振器之间的电容耦合量。

另外，阶梯孔的结构设置，本申请的介质滤波器可以降低回波损耗和提高谐振器之间的耦合量的调节范围。另外，本申请的介质滤波器通过在小通孔的底部外的环形区域未覆盖导电层，可以实现谐振器之间的宽带耦合。

在一些实施例中，每个谐振器(例如1)的调谐孔(例如11)为竖直方向的盲孔并在每个谐振器的上表面具有开口。每个阶梯孔3处于多个谐振器中两个相邻的调谐孔(例如11和21)之间。阶梯孔3为竖直方向的贯通孔。阶梯孔3的大孔31在多个谐振器的上表面具有开口。

在一些实施例中，介质滤波器在焊接到电路板中后，介质滤波器的上表面可以覆盖一层屏蔽层。屏蔽层可以覆盖大孔31在多个谐振器的上表面的开口，且覆盖每个调谐孔(例如11或21)在每个谐振器的上表面的开口。这样，屏蔽层可以避免介质滤波器的阶梯孔3处和调谐孔处的信号泄露。

在一些实施例中，大孔31的深度大于调谐孔的深度，例如，大孔31的深度达到调谐孔的两倍。小通孔32的深度小于大孔31的深度。大孔31的直径与调谐孔可以一致，小通孔32的直径可以小于大孔31的直接的二分之一。例如，小通孔32可以为大孔31的直径的三分之一。

在一些实施例中，本申请的介质滤波器可以包括首谐振器、尾谐振器和串联在首谐振器与尾谐振器之间的至少一个谐振器。首谐振器与相邻的谐振器之间设置有一个阶梯孔。尾谐振器与相邻的谐振器之间设置有一个阶梯孔。

图5示出了根据本申请一些实施例的介质滤波器的示意图。图6示出了图5中介质滤波器的剖面示意图。如图5所示，介质滤波器可以包括首谐振器1和尾谐振器9。首谐振器1和尾谐振器9之间串联有6个谐振器，分别为谐振器2、4、5、6、7和8。首谐振器1和相邻的谐振器2之间设置有阶梯孔3。尾谐振器9与相邻的谐振器8之间设置有阶梯孔3。其中，首谐振器1和谐振器2之间为负耦合(即电容耦合)。谐振器2、4、5、6、7和8中任意相邻的两个谐振器为正耦合(即电感耦合)。谐振器8与尾谐振器9之间为负耦合。

如图5所示，图5中介质滤波器可以由一块介质材料加工而成。本申请的实施例通过加工3个呈“十”字型的通槽(即51、52和53)，而将介质材料分隔成8个谐振器。

如图6所示，首谐振器1设置有信号输入端12。尾谐振器9设置有信号输出端91。其中，信号输入端中信号依次经过首谐振器1、谐振器2、4、5、6、7和8，以及尾谐振器9。在一些实施例中，信号输入端12处于首谐振器1的底部中心。信号输出端91设置在尾谐振器9的底部中心。例如图7示出了图5中介质滤波器的频率衰减示意图。如图7所示，位置71、72、73和74分别示出了介质滤波器的一个传输零点。这里，传输零点是指介质滤波器通带之外的一个频率点。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种介质滤波器，其特征在于，包括：

多个谐振器(1,2,4,5,6,7,8,9)，每个谐振器具有一个调谐孔(11,21)；

至少一个调节电容耦合的阶梯孔(3)，每个阶梯孔(3)处于所述多个谐振器(1,2,4,5,6,7,8,9)中两个相邻的谐振器之间；

其中，所述阶梯孔(3)包括大孔(31)和处于所述大孔的底部中心的小通孔(32)，所述大孔(31)的侧壁和环形底部均具有金属导电层，所述小通孔(32)的侧壁和所述小通孔的底部外的环形区域(33)至少之一未覆盖导电层。

2.如权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，采用以下方式至少之一调节所述阶梯孔(3)两侧的谐振器(1，2)之间的电容耦合：

通过减小任一个阶梯孔的大孔(31)侧壁的金属导电层的面积，降低所述阶梯孔(3)两侧的谐振器(1，2)之间的电容耦合量；

通过减小任一个阶梯孔(3)的大孔(31)底部的金属导电层的面积，提高所述阶梯孔(3)两侧的谐振器(1,2)之间的电容耦合量；

当任一个阶梯孔(3)的小通孔的底部外的环形区域(33)未覆盖导电层时，通过增加所述环形区域(33)的直径，提高所述阶梯孔(3)两侧的谐振器(1，2)之间的电容耦合量。

3.如权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，每个谐振器的所述调谐孔(11,21)为竖直方向的盲孔并在每个谐振器的上表面具有开口，每个阶梯孔(3)处于所述多个谐振器(1,2,4,5,6,7,8,9)中两个相邻的调谐孔(11,21)之间，所述阶梯孔(3)为竖直方向的贯通孔，所述阶梯孔(3)的大孔(31)在所述多个谐振器的上表面具有开口。

4.如权利要求3所述的介质滤波器，其特征在于，所述多个谐振器的上表面设置有屏蔽层，所述屏蔽层覆盖所述大孔(31)在所述多个谐振器的上表面的开口，且覆盖每个所述调谐孔(11,21)在每个谐振器的上表面的开口。

5.如权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，

所述大孔(31)的深度大于所述调谐孔(11,21)的深度，

和/或，所述小通孔(32)的深度小于所述大孔(31)的深度。

6.如权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，

所述大孔(31)的直径与所述调谐孔(11,21)的直径一致，

和/或，所述小通孔(32)的直径小于所述大孔(31)的直径的二分之一。

7.如权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述多个谐振器包括首谐振器(1)、尾谐振器(9)和串联在首谐振器与尾谐振器之间的至少一个谐振器(2,4,5,6,7,8)；

所述首谐振器(1)与相邻的谐振器(2)之间设置有一个所述阶梯孔(3)；

所述尾谐振器(9)与相邻的谐振器(8)之间设置有一个所述阶梯孔(3)。

8.如权利要求7所述的介质滤波器，其特征在于，所述首谐振器(1)与所述尾谐振器(9)之间串联有6个谐振器(2,4,5,6,7,8)。

9.如权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，处于所述两个相邻的谐振器之间的阶梯孔(3)形成谐振腔。

Images