CN210074111U - 负耦合结构和介质滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种负耦合结构，包括两个介质谐振器，每个介质谐振器包括由固态介电材料制成的本体和位于本体表面用于调试谐振频率的调试孔；负耦合孔，其位于两个介质谐振器连接位置的本体第一表面，负耦合孔的深度小于两个介质谐振器的调试孔的深度；负耦合槽，其位于两个介质谐振器连接位置的本体第二表面；本体第一表面和本体第二表面分别为沿本体深度方向相对设置的两个表面；以及，覆盖介质谐振器本体表面、调试孔表面、负耦合孔表面和负耦合槽表面的金属化导电层；负耦合孔和负耦合槽配合实现两个介质谐振器之间的负耦合。本实用新型的负耦合结构和介质滤波器解决了实心介质谐振器之间的负耦合调试负耦合量困难的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信设备组件，具体涉及一种负耦合结构和介质滤波器。
背景技术
目前，有一种小型化滤波器，采用固态介电材料制成的本体，并在本体表面金属化(如镀银)来形成的谐振器(简称“实心介质谐振器”)，多个谐振器以及各个谐振器之间的耦合形成滤波器(简称“实心介质滤波器”)。其中，各个谐振器之间的耦合根据极性可分为正耦合(也称“电感耦合”)和负耦合(也称“电容耦合”)，基于各个谐振器之间的耦合极性，可以形成传输零点。其中，传输零点是指滤波器通带外的某个频点，在该频点上滤波器对该频点的信号抑制度理论上无穷大，增加传输零点，可以有效增强滤波器的近端抑制能力(即离通带较近的频点的抑制能力)。比如，一个三腔滤波器，谐振器1和2，2和3，1和3之间的耦合为正耦合，形成的传输零点在通带右侧，而如果谐振器1和2，2和3之间的耦合为正耦合，1和3之间的耦合为负耦合，则传输零点在通带左侧。
为了实现负耦合，当前在实心介质滤波器中采用如图1所示的结构，在两个相接的实心介质谐振器之间设计负耦合孔，两个实心介质谐振器上均设有调试孔，该负耦合孔的深度较其两侧的调试孔的深度大，通常为其两侧的调试孔的深度的两倍或多余两倍，可以使该谐振器的谐振频率相对于其两侧的谐振器的谐振频率低，通常为其两侧的谐振器的谐振频率的一半或少于一半，从而可以使两个实心介质谐振器之间形成负耦合。这种设计不但能产生负耦合，负耦合的耦合量还能调节，其调节方式为改变负耦合孔表面被导电层覆盖的面积，通常为了方便调试，设计之初负耦合孔表面全部覆盖导电层(此时负耦合的耦合量偏大)，后续使用磨头深入负耦合孔底部打磨以减小导电层覆盖的面积，以减小负耦合的耦合量。由于负耦合孔的深度远大于调试孔的深度，而调试孔的深度与谐振器的谐振频率相关，为了满足某些谐振频率的要求，调试孔的深度比较深，而负耦合孔的深度至少为调试孔深度的两倍，使得后续调节负耦合量的实现工艺相当困难。
发明内容
本实用新型实施例提供一种负耦合结构，解决了现有的实心介质谐振器之间的负耦合调试负耦合量困难的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种负耦合结构，包括，
两个介质谐振器，每个介质谐振器均包括由固态介电材料制成的本体和位于本体表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，用于调试其所在介质谐振器的谐振频率；
负耦合孔，其位于所述两个介质谐振器连接位置的本体第一表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合孔的深度小于所述两个介质谐振器的调试孔的深度；
负耦合槽，其位于所述两个介质谐振器连接位置的本体第二表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合槽为本体深度方向上的盲槽、本体宽度方向上的贯通槽；所述本体第一表面和本体第二表面分别为沿本体深度方向相对设置的两个表面；
以及，覆盖所述介质谐振器本体表面、调试孔表面、负耦合孔表面和负耦合槽表面的金属化导电层；
所述负耦合孔和负耦合槽配合实现所述两个介质谐振器之间的负耦合。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述负耦合孔沿本体深度方向上的投影被包含在所述负耦合槽所在区域内。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述固态介电材料为陶瓷。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种介质滤波器，包括，
至少两个介质谐振器，每个介质谐振器均包括由固态介电材料制成的本体和位于本体表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，用于调试其所在的介质谐振器的谐振频率；所述介质滤波器所包括的所有介质谐振器的本体构成所述介质滤波器的本体；
至少一个负耦合孔，每个负耦合孔位于两个介质谐振器连接位置的本体第一表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合孔的深度小于其所处位置相接的两个介质谐振器的调试孔的深度；
至少一个负耦合槽，每个负耦合槽位于两个介质谐振器连接位置的本体第二表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合槽为本体深度方向上的盲槽、本体宽度方向上的贯通槽；所述本体第一表面和本体第二表面分别为沿本体深度方向相对设置的两个表面；
以及，覆盖所述介质滤波器本体表面、调试孔表面、负耦合孔表面和负耦合槽表面的金属化导电层；
所述负耦合孔和负耦合槽配合实现所述两个介质谐振器之间的负耦合。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述负耦合孔沿本体深度方向上的投影被包含在所述负耦合槽所在区域内。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述负耦合槽的个数和负耦合孔的个数均与所述介质滤波器传输零点的个数相同。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述负耦合孔或负耦合槽所处位置相接的两个介质谐振器与所述介质滤波器传输零点的频率相关。
本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述固态介电材料为陶瓷。
本实用新型的有益效果：
本实用新型实施例提供的负耦合结构、介质滤波器，通过在由固态介电材料制成的本体上加工盲槽配合负耦合孔的方式实现负耦合，使得负耦合孔的深度小于调试孔的深度，简化了两个实心介质谐振器之间调节负耦合量的调试工艺。
附图说明
图1为现有技术提供的实心介质谐振器中实现负耦合结构的剖面示意图；
图2是本实用新型第一实施例中负耦合结构第一视角的立体示意图；
图3是本实用新型第一实施例中负耦合结构第二视角的立体示意图；
图4为本实用新型第一实施例提供的实现负耦合结构的剖面示意图；
图5为本实用新型第二实施例提供的介质滤波器的用于实现负耦合结构的示意图。
图中标号说明：
第一实施例中：11，12-介质谐振器，13，14-调试孔，15-负耦合孔，16-本体第一表面，17-本体第二表面，18-负耦合槽，19-本体，20-导电层。
第二～第四实施例中：21，22-介质谐振器，23，24-调试孔，25-负耦合孔，26-本体第一表面，27-本体第二表面，28-负耦合槽，29-本体，30-导电层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
实施例一
本实施例提供了一种负耦合结构，如图2～4所示，该负耦合结构包括两个介质谐振器(11，12)，每个介质谐振器(11，12)均包括由固态介电材料制成的本体19和位于本体表面用于调试谐振频率的盲孔(简称调试孔(13，14))；
该负耦合结构还包括用于配合实现上述两个介质谐振器(11，12)之间负耦合(或称电容耦合)的负耦合孔15和负耦合槽18，该负耦合孔15位于上述两个介质谐振器(11，12)连接位置的本体第一表面16，其所处的位置与上述两个介质谐振器(11，12)相接；该负耦合槽18为本体深度方向上的盲槽、本体宽度方向上的贯通槽，其位于上述两个介质谐振器(11，12)连接位置的本体第二表面17，其所处的位置与上述两个介质谐振器相接(11，12)，上述本体第一表面16和本体第二表面17分别为沿本体深度方向相对设置的两个表面。
该负耦合结构还包括覆盖上述介质谐振器本体表面、调试孔表面、负耦合孔表面和负耦合槽表面的金属化导电层20。
通常，负耦合孔15位于两个调试孔中间的本体第一表面，负耦合孔15和其周边的本体形成一个类似于谐振器的结构，负耦合孔15类似于该谐振器的调试孔。负耦合槽18位于两个调试孔中间的本体第二表面；其中，负耦合孔15沿本体深度方向上的投影被包含在负耦合槽18所在的区域内。该负耦合槽为自本体第二表面向本体内部凹陷形成的槽结构，即该负耦合槽18向负耦合孔15方向延伸，能够减小负耦合孔15与本体第二表面的距离，该距离减小使得等效电容增大，从而在负耦合孔15的深度小于两侧调试孔深度的情况下，负耦合孔15所在谐振器的谐振频率低于两侧调试孔所在谐振器的谐振频率，从而使得介质谐振器11和介质谐振器12之间形成负耦合(或者电容耦合)。
其中，导电层20可以为金属化层，具体可以通过对本体表面进行过电镀金属来形成，金属可以为银，也可以为其它满足实际需要的金属，比如，金、铜等。
上述实施例提供的负耦合结构中所使用的介电材料优选为陶瓷，陶瓷具有较高的介电常数(介电常数为36)，和较好的硬度及耐高温性能。当然，介电材料也可以选用本领域技术人员所知的其它材料，比如玻璃、电绝缘的高分子聚合物等。
实施例二
本实施例提供了一种介质滤波器，如图5所示，该介质滤波器包括至少两个介质谐振器(21，22)，每个介质谐振器(21，22)均包括由固态介电材料制成的本体29和位于本体表面用于调试谐振频率的盲孔简称(调试孔(23，24))，介质滤波器所包括的所有介质谐振器的本体构成所述介质滤波器的本体；
该介质滤波器还包括用于配合实现介质谐振器21和介质谐振器22之间负耦合的至少一个负耦合孔25和至少一个负耦合槽28；该负耦合孔25位于两个介质谐振器的连接位置处的本体第一表面26，其所处的位置与上述两个介质谐振器相接；该负耦合槽18为本体深度方向上的盲槽、本体宽度方向上的贯通槽，其位于两个介质谐振器的连接位置处的本体第二表面27，其所处的位置与两个介质谐振器相接，上述本体第一表面26和本体第二表面27分别为沿本体深度方向相对设置的两个表面；
该介质滤波器还包括覆盖上述介质滤波器本体表面、调试孔表面、负耦合孔表面和负耦合槽表面的金属化导电层30。
通常，负耦合孔25位于两个调试孔中间的本体第一表面，负耦合孔和其周边的本体形成一个类似于谐振器的结构，负耦合孔类似于该谐振器的调试孔。负耦合槽28位于两个调试孔中间的本体第二表面；其中，负耦合孔25沿本体深度方向上的投影被包含在负耦合槽28所在的区域内。该负耦合槽28为自本体第二表面向本体内部凹陷形成的槽结构，即该负耦合槽28向负耦合孔25方向延伸，能够减小负耦合孔25与本体第二表面的距离，该距离减小使得等效电容增大，从而在负耦合孔25的深度小于两侧调试孔深度的情况下，负耦合孔25所在谐振器的谐振频率低于两侧调试孔所在谐振器的谐振频率，从而使得介质谐振器21和介质谐振器22之间形成负耦合(或者电容耦合)。
负耦合孔25深度、负耦合槽28的深度均与介质滤波器的传输零点的频率相关。具体的，负耦合孔的深度可以根据实际需要，比如传输零点的频率，进行设计，在此不予限定。通常两个介质谐振器之间的负耦合孔的数量为1个、负耦合槽的数量为1个，实现一个传输零点。而介质滤波器上的负耦合孔和负耦合槽的数量可以为一个或多余一个，可以依据实际需要的传输零点的个数和频率来决定负耦合孔、负耦合槽的个数和位置(指位于哪两个谐振器之间)。具体的，负耦合孔的个数和负耦合槽的个数均等于介质滤波器的传输零点的个数，负耦合孔、负耦合槽所处位置相接的两个介质谐振器依据介质滤波器的传输零点的频率确定。此处需要说明的是，形成负耦合结构的负耦合孔和负耦合槽总是一起存在，配合形成负耦合结构。
其中，导电层20可以为金属化层，具体可以通过对本体表面进行过电镀金属来形成，金属可以为银，也可以为其它满足实际需要的金属，比如，金、铜等。
具体制造时，可以通过一体化成型来获得带有调试孔和负耦合孔、负耦合槽的本体，再对本体进行表面金属化，来获得上述介质滤波器。这样，该介质滤波器所包括的介质谐振器的本体是连续的。采用一体化成型的方式来获得介质滤波器，可以使得加工工艺更简单。
上述实施例提供的负耦合结构中所使用的介电材料优选为陶瓷，陶瓷具有较高的介电常数(介电常数为36)，和较好的硬度及耐高温性能。当然，介电材料也可以选用本领域技术人员所知的其它材料，比如玻璃、电绝缘的高分子聚合物等。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种负耦合结构，其特征在于：包括，
两个介质谐振器，每个介质谐振器均包括由固态介电材料制成的本体和位于本体表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，用于调试其所在介质谐振器的谐振频率；
负耦合孔，其位于所述两个介质谐振器连接位置的本体第一表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合孔的深度小于所述两个介质谐振器的调试孔的深度；
负耦合槽，其位于所述两个介质谐振器连接位置的本体第二表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合槽为本体深度方向上的盲槽、本体宽度方向上的贯通槽；所述本体第一表面和本体第二表面分别为沿本体深度方向相对设置的两个表面；
以及，覆盖所述介质谐振器本体表面、调试孔表面、负耦合孔表面和负耦合槽表面的金属化导电层；
所述负耦合孔和负耦合槽配合实现所述两个介质谐振器之间的负耦合。
2.如权利要求1所述的负耦合结构，其特征在于：所述负耦合孔沿本体深度方向上的投影被包含在所述负耦合槽所在区域内。
3.如权利要求1所述的负耦合结构，其特征在于：所述固态介电材料为陶瓷。
4.一种介质滤波器，其特征在于：包括，
至少两个介质谐振器，每个介质谐振器均包括由固态介电材料制成的本体和位于本体表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，用于调试其所在的介质谐振器的谐振频率；所述介质滤波器所包括的所有介质谐振器的本体构成所述介质滤波器的本体；
至少一个负耦合孔，每个负耦合孔位于两个介质谐振器连接位置的本体第一表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合孔的深度小于其所处位置相接的两个介质谐振器的调试孔的深度；
至少一个负耦合槽，每个负耦合槽位于两个介质谐振器连接位置的本体第二表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合槽为本体深度方向上的盲槽、本体宽度方向上的贯通槽；所述本体第一表面和本体第二表面分别为沿本体深度方向相对设置的两个表面；
以及，覆盖所述介质滤波器本体表面、调试孔表面、负耦合孔表面和负耦合槽表面的金属化导电层；
所述负耦合孔和负耦合槽配合实现所述两个介质谐振器之间的负耦合。
5.如权利要求4所述的介质滤波器，其特征在于：所述负耦合孔沿本体深度方向上的投影被包含在所述负耦合槽所在区域内。
6.如权利要求4所述的介质滤波器，其特征在于：所述负耦合槽的个数和负耦合孔的个数均与所述介质滤波器传输零点的个数相同。
7.如权利要求4所述的介质滤波器，其特征在于：所述负耦合孔或负耦合槽所处位置相接的两个介质谐振器与所述介质滤波器传输零点的频率相关。
8.如权利要求4所述的介质滤波器，其特征在于：所述固态介电材料为陶瓷。
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