CN1445881A - 介质谐振器、介质滤波器、双工器和通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种例如在TE010模的介质谐振器，它用这样的方式在介质板的两个主表面上形成电极，以便防止寄生波在电极与导体板之间空间中传播所造成的影响，从而防止Qo值的降低以及通带外频率范围中衰减特性的劣化。如此选择空腔的内直径，从而当把空腔当作波导时，波导的截止频率高于谐振区的谐振频率，并且空腔的内直径大于非电极部分。

Description

介质谐振器、介质滤波器、 双工器和通信装置

本申请是1998年5月20日提交的申请号为98109277.2，申请名称为《介质谐振器、介质滤波器、双工器和通信装置》的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及微波波段、毫米波段中使用的介质谐振器、介质滤波器、双工器，还涉及使用这种零件的通信装置。

背景技术

近年来，随着移动通信***和多媒体的日益普及，对高速度和大容量通信***需求在增加。随着通过这些通信***传输的信息量的增长，通信中使用的频率范围正从微波波段扩展和增大到毫米波段。尽管在毫米波段也可以使用在微波波段中广泛使用的TE01δ模介质谐振器，但在形成谐振器时需要极高的精度，因为决定谐振器谐振频率的谐振器圆柱形介质材料的尺寸在毫米波段变得非常小。在用TE01δ模介质谐振器构造毫米波段中使用的滤波器的情况下，当在波导中以合适的间隔位置放置TE01δ模介质谐振器时，需要极高的定位精度。另外，应该对每个谐振器的谐振频率作精确调节。还需要精确调节介质谐振器之间的耦合。然而，需要一个非常复杂的结构来实现精确调节。

本发明的申请人已在日本专利申请第7-62625号中提出了一种不存在上述问题的介质谐振器和带通滤波器。

图10A和10B示出了上述专利申请中揭示的介质谐振器的结构，但图中仅示出了基本部分。在图10A和10B中，标号3表示一具有特定相对介电常数的介质基片。电极1和2形成于介质基片的两个主表面上，并且每个电极都具有一个圆形的直径被适当确定的非电极部分4或5。导电板17和18位于介质基片3的两侧，与介质基片3相隔一段合适的距离。在该结构中，在介质基片3中形成圆柱形的谐振器区域60，它起TE010模介质谐振器的作用。

在上述介质谐振器结构中，电极位于介质板的两个相对的主表面上，它们具有形状基本相同的非电极部分，而介质板则位于两个彼此隔开的导电板之间，在各介质板主表面上的电极与其相应的导电板之间产生TE模寄生波(spuriouswave)，并且该寄生波在介质板主表面与导电板之间的空间中传播。寄生波被腔壁反射，并由此产生驻波。这意味着会发生与这些驻波相关的谐振。

如果产生了这种TE模寄生波并且寄生波在介质板各主表面与导电板之间的空间中传播，那么，TE010模谐振器的能量(在该介质谐振器中这是最重要的)会被部分转换成寄生波的能量，从而无载Q值(Qo)变低并使带通滤波器通带外的频率范围中的特性劣化。

发明内容

如日本专利申请第8-54452号中揭示的，本发明的申请人已提出了一种技术，该技术能够构造不存在上述问题的介质谐振器和带通滤波器。

本发明的一个目的是提供介质谐振器、介质滤波器、双工器以及使用这种器件的通信装置，在这些器件中用不同于日本专利申请第8-54452号的方式防止了上述问题。

依照本发明的一个方面，提供了一种介质谐振器，它包括电极，它们形成于介质板的两个主表面上；非电极部分，它们具有基本相同的形状且形成于各电极中，致使非电极部分位于介质板相对主表面之相互对应的位置上；位于非电极部分之间的区域，起谐振区的作用，并且非电极部分被在导体盒内形成的空腔所包围，介质谐振器的特征在于：确定空腔的大小，使空腔的截止频率高于谐振区的谐振频率，并且使空腔的尺寸大于非电极部分的外尺寸，从而确保在介质板之主表面上的电极与空腔内壁之间的空间中产生寄生波。

在上述介质谐振器中，最好将空腔制成圆柱形，其内直径2a满足条件a＜c/(3.412fo)，其中fo是谐振区的谐振频率，而c是光速。

当把空腔当作半径为a的圆形波导时，圆形波导的最低次模为TE11，并且它的截止波长λc为λc＝3.412a。因此，如果选择半径a，使其满足a＜c/(3.412fo)，其中fo是谐振区的谐振频率，而c是光速，那么TE11波截止，从而抑制了TE11波在空腔中的传播。

还可以将空腔制成矩形，矩形的宽度满足条件a＜c/(2fo)，其中fo为谐振区的谐振频率，而c为光速。

当把空腔当作矩形波导时，最低次模式为TE10，而截止波长λc为λc＝2a。因此，如果选择宽度a，使其满足a＜c/(2fo)，其中fo为谐振区的谐振频率，而c为光速，那么TE10波截止，从而抑制了TE10波在空腔中的传播。

依照本发明的另一方面，提供了一种介质滤波器，它包括电极，它们形成于介质板的两个主表面上；多个非电极部分，它们具有基本相同的形状，并且形成于各电极中，致使介质板一个主表面上的非电极部分位于与另一侧的另一主表面上的各个非电极部分对应的位置上；在非电极部分之间的各个区域，起谐振区的作用，所述非电极部分被在导电盒内形成的空腔所包围，介质滤波器还包括一个信号输入零件和一个信号输出零件，这两个零件都与多个谐振区中任何区域附近的电磁场耦合，介质滤波器的特征在于，这样确定相邻的非电极部分之间的边界部分处的空腔宽度，使与边界相关的截止频率高于谐振区的谐振频率，从而确保在介质板之主表面上的电极与空腔内壁之间的空间中产生寄生波。因此，所得的介质滤波器是很优秀的，它可以通带外的频率范围中获得较大的衰减，并可以抑制寄生波。

通过适当地选择空腔边界部分的宽度可以调节在相应谐振区中形成的相邻谐振器之间的耦合。

在该介质滤波器中，最好将包围在非电极部分周围的空腔制成圆柱形，并且这样确定所述空腔边界部分的宽度e，使其满足e＜c/(2fo)，其中fo为谐振区的谐振频率，而c为光速。

空腔起波导的作用，其边界部分处的截止频率为c/(2fo)。因此，如果这样选择宽度e，使其满足e＜c(2fo)，那么就可以抑制寄生波通过边界部分传播。

依照本发明的又一方面，提供了一种双工器，其特征在于，介质滤波器包括一个依照本发明任何一方面的介质谐振器，并且还包括一个信号输入零件和一个信号输出零件，或者把依照本发明上述方面的介质滤波器用作发射滤波器或接收滤波器，或者用作接收和发射滤波器两者，发射滤波器放置在发射信号输入端口和输入/输出端口之间，接收滤波器放置在接收信号输出端口和输入/输出端口之间。

依照本发明的再一方面，提供了一种通信装置，其特征在于，它包括一个射频电路，该射频电路具有依照本发明任何方面的介质谐振器，依照本发明任何方面的介质滤波器，或依照本发明的双工器。

附图说明

图1A和1B是依照本发明第一实施例的介质谐振器的示意图；

图2A和2B是依照本发明第二实施例的介质谐振器的示意图；

图3A和3B是依照本发明第三实施例的介质滤波器的示意图；

图4A和4B示出了图3A、3B、9A和9B中所示介质滤波器的特性曲线；

图5A和5B是依照本发明第四实施例的介质滤波器的示意图；

图6A和6B是依照本发明第五实施例的介质滤波器的示意图；

图7A和7B是依照本发明第六实施例的介质滤波器的示意图；

图8A和8B是依照本发明第七实施例的介质滤波器的示意图；

图9A和9B是依照传统技术的介质滤波器的示意图；

图10A和10B是例示依照传统技术的介质谐振器结构的示意图，图中还示出了电磁场的分布；

图11是依照本发明的双工器的示意图；

图12示出了依照本发明的通信装置的方框图。

具体实施方式

以下将参照图1A和1B描述依照本发明第一实施例的介质谐振器。图1A是一外观透视图，而图1B是其剖面图。在图1A和1B中，标号3表示一介质板。在介质板3的两个主表面上形成电极1和2，并在电极1和2中分别形成圆形的非电极部分4和5，使非电极部分4和5分别位于介质板3两侧的相似位置上。介质板3在非电极部分4和5之间的区域起谐振区60的作用。整个结构如一个以TE010模工作的介质谐振器。将介质基片3放在一导体6中，以便在导体6和介质板3之间形成空腔8和9。将空腔8和9制成与非电极部分4和5同轴的圆柱形。

当把空腔8和9当作内直径为2a的圆形波导时，这些圆形波导的最低次模为TE11，而它们的截止波长λc为：

λc＝3.412a                              (1)

当用fo表示谐振区60的谐振频率，并用c表示光速时，选择空腔8和9的内直径2a，使其满足：

a＜c/(3.412fo)                          (2)从而确保TE11模的截止频率高于谐振区60的谐振频率。另外，选择内直径2a，使其大于非电极部分4和5的直径d。当谐振器之谐振频率例如为20GHz时，不等式(2)变成2a＜8.8mm。也就是说，空腔8和9的内直径应该小于8.8mm。在实践中，将截止频率选为上述理论值的1.5至2倍，以便具有足够大的余量，从而确保不让TE010模的主电磁场扩展到空腔中(换句话说，即将电磁场限制在介质板内)。如果将截止频率选为理论值的1.5倍，那么空腔8和9的内直径2a为5.8mm。

图2A和2B示出了依照本发明第二实施例的介质谐振器的结构。该介质谐振器与图1A和1B中所示谐振器的不同之处在于，导体6与介质板3之间形成的空腔8和9为矩形。当把空腔8和9当作矩形波导时，它们的最低次模为TE1 0，并且截止波长λc为：

λc＝2a

当用fo表示谐振区60的谐振频率，并用c表示光速时，选择空腔8和9的内部尺寸，使其满足：

a＜c/(2fo)                               (3)从而确保TE10模的截止频率高于谐振区60的谐振频率。另外，选择空腔的内部尺寸a，使其大于非电极部分4和5的直径d。当谐振器之谐振频率例如为20GHz时，不等式(2)变成a＜7.5mm。也就是说，空腔8和9的内部尺寸应该小于7.5mm。在实践中，将截止频率选为上述理论值的1.5至2倍，以便具有足够大的余量。如果将截止频率选为理论值的1.5倍，那么空腔8和9的内部尺寸a为5mm。

用上述方式，通过选择空腔的大小可以抑制TE10或TE11模寄生波，从而防止TE010主模的能量转换成寄生模式，由此防止Qo的劣化。

现参照图3A、3B、4A、4B、9A和9B，描述依照本发明第三实施例的介质滤波器。

图3A和3B是表示介质滤波器内部结构的剖面图，其中图3A是沿图3B中B-B线截取的剖面图，而图3B是沿图3A中A-A线截取的剖面图。在图3A和3B中，标号3表示一介质板。在介质板3的两个主表面上形成电极1和2，其中每个电极都具有一些圆形的直径为d的非电极部分4a、4b和4c，或5a、5b和5c。非电极部分4a、4b和4c位于介质板3的一个主表面上，而非电极部分5a、5b和5c则分别位于相对主表面上与4a、4b和4c对应的位置上，从而形成三个谐振区60a、60b和60c。在图3A和3B中，标号7表示一个盒子，而标号16表示一基板。将介质板3放在盒子7中，并用基板16盖住盒子的开口。在盒子与介质板3之间形成空腔8a、8b和8c，在介质板3与基板16之间形成空腔9a、9b和9c，其中空腔8a、8b和8c分别与非电极部分4a、4b和4c同轴，并且空腔9a、9b和9c分别与非电极部分5a、5b和5c同轴。空腔8a、8b和8c在边界处是连续的，相邻空腔之间具有较小的宽度e。同样，空腔9a、9b和9c在其各自的边界处也是连续的。

当用fo表示谐振区60a、60b和60c的谐振频率，并用c表示光速时，选择空腔8a、8b、8c、9a、9b和9c的内直径2a，使其满足不等式(2)，从而确保空腔的截止频率高于谐振频率fo。另外，将内直径2a选择成大于非电极部分的直径d。

当把上述空腔当作波导时，相邻空腔间宽度为e的边界处的截止波长λc为：

λc＝2e                                  (4)

因此，当谐振区的谐振频率为fo时，如果将边界宽度设置成小于c/(2fo)，那么便抑制了通过空腔边界传播的TE10模寄生波。例如，当fo＝20GHz时，将e选择成小于7.5mm。

由于如上所述通过适当地选择空腔间边界的宽度e可以抑制寄生波，所以如果满足了等式(4)，就不必满足不等式(2)。

图3A和3B所示的基板16是由一绝缘或介质板制成的，在介质板上适当形成电极图案。基本上在基板16之下表面(图3A和3B中的下方)的整个面积上形成地电极。在基板16的上表面上形成地电极和微带线12和13。探针10和11通过焊料之类的东西与各自的微带线12和13的端部相连。在微带线12和13的附近，形成通孔14，它们穿过基板16，致使形成于基板16之上下表面上的地电极彼此电气连接，从而确保在微带线附近的区域中，上下地电极之间没有地电势差，由此可以在防止在这些区域中产生寄生波。

在图3A和3B所示的结构中，探针10和11分别与谐振区60a和60c磁耦合。相邻的谐振区60a和60b通过相邻谐振区之间的空间彼此磁耦合。相邻的谐振区60b和60c也以相同的方式彼此磁耦合。

为与图3A和3B所示的介质滤波器相比较，在图9A和9B中提供了一剖面图，它们示出了依照传统技术的介质滤波器的结构。与图3A和3B中所示的介质滤波器不同，用这样的方式在介质板3的上下方形成空腔8和9，致使空腔壁的形状与盒子7的外壁相似。在图9A和9B中，标号19表示一寄生波抑制板，它位于基板16与电极2之间的一个适当位置处，其中电极2形成于介质板3的下表面，由此在电极2与设置寄生波抑制板19之位置处的地电极之间形成一LC电路(LC谐振器)。运用这种寄生波抑制板的技术落在上述日本专利申请第8-54452号的范围内。

以下列出了图3A、3B、9A和9B所示的介质滤波器各部分的尺寸，其中还示出了相对介电常数εr。

                   表  1

	图3A，3B	图9A，9B
			内直径2a	5.5	-
宽度a	-	8.0
			h1	1.0	1.5
h2	1.0	2.0
			t	1.0	1.0
g	0.5	0.7
			εr	30	30
d	4.4	4.0
			e	2.5	-
b	15.3	18.0

图4A和4B示出了图3A和3B、9A和9B中所示的两种介质滤波器的衰减-频率特性，其中图4A示出了图3A和3B中介质滤波器的特性，而图4B示出了图9A和9B中介质滤波器的特性。

在图9A和9B所示的介质滤波器中，当把沿盒子7之长边的长度b当作波导的宽度时，沿波导的这个方向会产生TE10模的最低次谐振。在这一具体的例子中，b＝18.0，所以TE10模的截止频率为8.3GHz。事实上，如图4B所示，与该截止频率对应的谐振峰出现在9-9GHz的范围内。当把沿盒子7之短边的长度a当作波导的宽度时，由于a＝8.0，所以可算出TE10模的截止频率为fc＝18.8GHz。但在图4B中，在该频率处出现了衰减。这是因为用图9A所示寄生波抑制板19形成的LC电路起着陷波器的作用，它把信号陷波在18-20GHz的范围内。如果不提供寄生波抑制板，那么TE10模式的谐振会出现在18.8GHz附近，而18.8GHz附近的频率范围则变成一通带，从而滤波器不再起TE010模滤波器的作用。

在图3A和3B所示介质滤波器的情况下，如果假设把总长度b为15.3mm的空腔作为一个整体，所起作用如同宽度为15.3mm的波导，那么TE10模式的谐振会出现9.8GHz附近。然而，盒子的内部形状是用这样的方式形成的，它与TE010模谐振器零件的形状相似，因此宽度e小至2.5mm。结果，TE10模的fc高于30GHz，并如图4A所示，可以在9-11GHz的频率范围中获得大于70分贝的衰减。另一方面，由不等式(2)以及2a＝5.5mm可以计算出对应于图3A和3B所示直径2a的与TE11模谐振相关的截止频率fc约为32GHz。因此，从图4A中可见，该模的谐振不受影响。

因此，在图3A和3B所示的结构中，在DC至25GHz的宽的频率范围内，除了对应于HE110、HE210、HE310和TE110模(它们出现在谐振区中)的寄生谐振的谐振峰之外，可以获得大于40分贝的衰减。

由以上描述可见，如果如图3A和3B所示确定盒子的内部结构和尺寸，那么截止频率会落在所考虑的频率范围内，不必使用如图9A和9B所示的寄生波抑制板，并且由此很容易实现具有所需特性的滤波器。这使得可以用数目较少的部件来制作滤波器。部件数目的减少可以降低生产成本，并提高可靠性。

现参照图5A和5B，描述依照本发明第四实施例的介质滤波器。在该实施例中，与图3A和3B所示的结构不同，用这样的方式分别在介质板3的上下侧形成空腔8和9，致使空腔8和9在设置有三个谐振区60a、60b和60c的空腔的整个长度上具有固定的宽度a。如此选择宽度a，使其满足上述不等式(3)。另外，选择空腔的宽度a，使其大于非电极部分的直径d。其余零件类似于图3A和3B所示的零件。

图6A和6B示出了依照本发明第五实施例的介质滤波器的结构。与图5A和5B所示滤波器的不同之处于，空腔8a、8b和8c分别形成于谐振区60a、60b和60c的上方，而空腔9a、9b和9c分别形成于谐振区60a、60b和60c的下方，其中使相邻空腔之间的边界部分变窄至宽度b。其余零件类似于图5A和5B所示的零件。通过使相邻空腔之间的边界部分变窄至宽度b，进一步抑制了寄生波通过边界部分在空腔中的传播。通过改变变窄部分的宽度b，可以调节相邻谐振区之间的耦合。也就是说，如果减小宽度b并保持相邻非电极部分之间的间距不变，那么相邻谐振区之间的耦合会降低。相反，如果增加宽度b，那么相邻谐振区之间的耦合会增加。

图7A和7B是依照本发明第六实施例的介质滤波器之结构的剖面图。与图5A和图5B的不同之处在于，非电极部分4a、4b、4c、5a、5b和5c被制成矩形，而探针10和11被制成在整个长度上笔直地延伸到其端部的形状。其余零件与图5A和5B中所示的类似。如果把非电极部分制成矩形，那么各个谐振区60a、60b和60c起TE100模介质谐振器的作用。探针10和11分别在谐振区60a和60c中与谐振器磁耦合。谐振区60a和60c中的相邻谐振器彼此磁耦合。同样，谐振区60b和60c中的相邻谐振器也彼此磁耦合。

图8A和8B是依照本发明第七实施例的介质滤波器之结构的剖面图。与图7A和图7B的不同之处在于，空腔8a、8b和8c分别形成于谐振区60a、60b和60c的上方，而空腔9a、9b和9c分别形成于谐振区60a、60b和60c的下方，其中相邻空腔之间的边界部分变窄。其余零件与图7A和7B所示的类似。通过使相邻空腔间的边界部分变窄，进一步抑制了寄生波通过边界部分在空腔中的传播。通过改变变窄部分的宽度，可以调节相邻谐振器之间的耦合。

现参照图11，描述依照本发明第八实施例的双工器。

图11所示的截面是用类似于图3A和3B所示的方式沿穿过盒子7延伸的平面截取得的。其总体结构基本上与图3A和3B所示的双端口介质滤波器相同。在介质板的上表面上形成一电极，使该电极具有六个非电极部分4a、4b、4c、4d、4e和4f。在介质板的下表面上形成一个相似的电极，使下电极的非电极部分位于与上电极非电极部分对应的位置上。在该结构中，六个介质谐振器形成于单个介质板上。

将探针10、11、20和21放置在介质板以下。将一个元件一分为二，形成探针11和20。如此确定盒子7的内部形状，不仅在探针与介质谐振器耦合的区域中在各探针周围留有空间，而且在整个探针周围存在空间。

探针10与形成于非电极部分4a上的谐振区60a磁耦合。探针21与形成于非电极部分4f上的谐振区60f磁耦合。探针11和20分别与形成于非电极部分4c和4d上的谐振区60c和60d磁耦合。

用位于一侧的三个谐振区60a、60b和60c形成一个接收滤波器，并用位于另一侧的其余三个谐振区60d、60e和60f形成一个发射滤波器。盒子7的一部分在起接收滤波器第一级作用的谐振区60c和起发射滤波器末级作用的谐振区60d之间延伸，以便确保接收滤波器与发射滤波器彼此良好地隔离。

选择从谐振区60c之等效短路平面至探针11与20之分支点的电长度，使其为在传输线上测得的发射频率之1/4波长的奇数倍。选择从谐振区60d之等效短路平面至探针11与20之分支点的电长度，使其为在传输线上测得的接收频率之1/4波长的奇数倍。

该结构可使发射信号与接收信号分离，并且同时在接收滤波器和发射滤波器中抑制寄生波在介质板上下空间中的传播。

图12示出了依照本发明第九实施例的通信装置的方框图。

在图12所示的该通信装置中，把依照上述第八实施例的双工器用作天线双工器。在图12中，标号46a和46b分别表示接收滤波器和发射滤波器，它们形成一个天线双工器46。如图12所示，接收电路47与天线双工器46的接收信号输出端口46c相连，而发射电路48与发射信号端口46d相连。另外，天线49与输入/输出端口46e相连，致使整个结构起通信装置50的作用。

通过使用在寄生抑制以及发射、接收信号分离方面具有优良特性的天线双工器，可以实现高性能的小型化通信装置。

尽管在图12所示的实施例中，在通信装置中使用了依照本发明的双工器，但是在通信装置的射频电路中可以使用任何依照本发明的介质谐振器或介质滤波器。这使得可以实现这样的通信装置，该通信装置的射频电路具有较低的寄生效应。

由以上描述可见，本发明具有以下优点。在依照本发明的谐振器中，抑制了在空腔内壁与电极以及介质板之主表面之间空间中产生寄生波。结果，抑制了能量向寄生模式的转移，从而阻止了介质谐振器之无载Q值的降低。

另外，选择空腔的形状，从而以更有效的方式抑制了寄生波的产生。

在依照本发明的滤波器中，抑制了寄生波，并且防止了通带外频率范围中衰减特性的劣化。

在依照本发明的双工器中，在通带外的频率范围中获得了良好的衰减特性。

在依照本发明的通信装置中，在通信装置的射频电路中获得了不受寄生效应影响的良好特性。所得的通信装置尺寸小，效率高。

Claims (4)

1.一种介质滤波器，它包括：电极，它们形成于一介质板的两个主表面上；多个非电极部分，它们具有相同的形状并且形成于各个所述电极中，致使所述介质板一个所述主表面上的所述非电极部分位于与另一侧之另一所述主表面上的各所述非电极部分对应的位置上；各个区域，它们分别位于所述非电极部分之间，起谐振区的作用，所述非电极部分被在一导电盒内形成的空腔所包围，所述介质滤波器还包括一个信号输入零件和一个信号输出零件，这两个零件都与所述多个谐振区中任何区域附近的电磁场耦合，所述介质滤波器的特征在于：

如此确定相邻非电极部分之间边界部分处的所述空腔的宽度，使与边界相关的截止频率高于所述谐振区的谐振频率。

2.如权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，将包围在非电极部分周围的所述空腔制成圆柱形，并且如此确定所述空腔边界部分的宽度e，使其满足e＜c/(2fo)，其中fo为所述谐振区的谐振频率，而c为光速。

3.一种双工器，其特征在于，它包括：

一个发射介质滤波器和一个接收介质滤波器，每个所述介质滤波器包括第一和第二电极，它们分别形成于一介质板的第一和第二相对主表面上；多个非电极区域对，每个非电极区域对包括分别形成于所述第一和第二电极中的第一和第二相对非电极区域，在它们之间限定一个谐振区，给定非电极区域对中每个非电极区域的形状与该对中另一电极区域的形状相同，给定非电极区域对中每个非电极区域被各个包括两个相对壁的空腔包围，其中所述壁之间的最大距离满足条件a＜c/(2fo)，其中fo为所述非电极区域对限定的所述谐振区的谐振频率，而c为光速。

4.一种通信装置，其特征在于，它包括：

一个双工器，它包括一个发射介质滤波器和一个接收介质滤波器，每个所述介质滤波器包括第一和第二电极，它们分别形成于一介质板的第一和第二相对主表面上；多个非电极区域对，每个非电极区域对包括分别形成于所述第一和第二电极中的第一和第二相对非电极区域，在它们之间限定一个谐振区，给定非电极区域对中每个非电极区域被各个包括两个相对壁的空腔包围，其中所述壁之间的最大距离满足条件a＜c/(2fo)，其中fo为所述给定非电极区域对限定的所述谐振区的谐振频率，而c为光速，所述发射介质滤波器和所述接收介质滤波器中的每一个还包括各自的信号输入端和各自的信号输出端；

所述发射介质滤波器的所述信号输出端和所述接收介质滤波器的所述信号输入端连接到一天线终端；

所述发射介质滤波器的所述信号输入端连接到一发射机终端；以及

所述接收介质滤波器的所述信号输出端连接到一接收机终端。

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