CN210956931U - 介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种介质波导滤波器，包括：第一介质谐振器，所述第一介质谐振器包括第一介质体和设于所述第一介质体外表面的第一导电层；第二介质谐振器，所述第二介质谐振器包括第二介质体和设于所述第二介质体外表面的第二导电层；其中，所述第一介质谐振器和所述第二介质谐振器沿横向依次设置，且所述第一介质谐振器与所述第二介质谐振器之间通过第一耦合窗口连接在一起，所述第一耦合窗口的竖向两侧分别设有第一导电盲孔和第二导电盲孔。该介质波导滤波器，可实现对第一介质谐振器和第二介质谐振器之间容性耦合，同时在实际应用时可方便的通过调节第一导电盲孔和第二导电盲孔的结构，实现对窗口耦合量大小的控制，从而提高滤波器的性能。

Description

介质波导滤波器

技术领域

本实用新型涉及微波射频器件技术领域，特别涉及一种介质波导滤波器。

背景技术

随着5G时代的快速发展，小型化、轻量化、低成本已成为微波射频器件未来的发展趋势。随着无线通信的不断深入发展，绿色能源的提倡以及降低成本的诉求日渐强烈，小型化、高性能、低功耗的便携式终端***需求日渐增多，这就需要滤波器的小型化和轻量化。介质波导滤波器通常以高介电常数陶瓷材料填充，通过压铸成型，表面设置导电层作为电壁，形成谐振腔，介质波导滤波器以其小型化、轻量化、高性能化的特点完美契合5G通信对器件的发展需求。

然而，现有的介质波导滤波器虽体积小，但波导容性耦合的实现一直限制着其进一步发展。高次谐波的影响因素是多方面的，如耦合窗口的形状或位置或大小等，如何在保证滤波器高性能的同时，较好的解决容性耦合实现通带低端传输零点的问题是目前行业内亟需解决的难题。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有介质波导滤波器不利于实现通带低端传输零点的问题，提供一种介质波导滤波器。

一种介质波导滤波器，包括：

第一介质谐振器，所述第一介质谐振器包括第一介质体和设于所述第一介质体外表面的第一导电层；

第二介质谐振器，所述第二介质谐振器包括第二介质体和设于所述第二介质体外表面的第二导电层；

其中，所述第一介质谐振器和所述第二介质谐振器沿横向依次设置，且所述第一介质谐振器与所述第二介质谐振器之间通过第一耦合窗口连接在一起，所述第一耦合窗口的竖向两侧分别设有第一导电盲孔和第二导电盲孔。

在其中一个实施例中，所述第一导电盲孔和所述第二导电盲孔沿竖向开设。

在其中一个实施例中，所述第一耦合窗口居中设于所述第一介质谐振器和所述第二介质谐振器之间。

在其中一个实施例中，所述第一导电盲孔和所述第二导电盲孔在竖向上呈同轴设置。

在其中一个实施例中，所述第一导电盲孔和所述第二导电盲孔相对于所述第一耦合窗口呈轴对称设置。

在其中一个实施例中，该介质波导滤波器还包括：

第三介质谐振器，所述第三介质谐振器包括第三介质体和设于所述第三介质体外表面的第三导电层；

第四介质谐振器，所述第四介质谐振器包括第四介质体和设于所述第四介质体外表面的第四导电层；

所述第一介质谐振器、所述第三介质谐振器、所述第二介质谐振器及所述第四介质谐振器依次围设，所述第一介质谐振器与所述第三介质谐振器之间通过第二耦合窗口连接在一起，所述第三介质谐振器与所述第二介质谐振器之间通过第三耦合窗口连接在一起，所述第二介质谐振器与所述第四介质谐振器之间通过第四耦合窗口连接在一起，所述第四介质谐振器与所述第一介质谐振器之间通过第五耦合窗口连接在一起。

在其中一个实施例中，所述第一导电盲孔和所述第二导电盲孔均为金属化孔。

在其中一个实施例中，所述第一耦合窗口为与所述第一介质体和所述第二介质体一体成型的介质实体。

上述介质波导滤波器，通过在第一耦合窗口的竖向两侧分别设置第一导电盲孔和第二导电盲孔，可方便的实现第一介质谐振器和第二介质谐振器之间的容性耦合，并且在实际应用时还可通过调节第一导电盲孔和第二导电盲孔的结构，实现对窗口耦合量大小的控制，极大的降低介质波导滤波器容性耦合的实现难度，并可方便的实现通带低端的传输零点，从而大幅提高了滤波器的性能。该介质波导滤波器一致性好，调试效果简单有效，不仅提高了生产效率，还保证了产品的优良性能，适于大批量生产，并且无需额外增加零腔结构，有利于产品的小型化发展。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种介质波导滤波器的结构示意图；

图2为图1中平行于XZ所在面的A-A剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种介质波导滤波器的结构示意图；

图4为图3中长方体介质块对角线所在面的B-B剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，本实用新型较佳实施例中的介质波导滤波器包括第一介质谐振器110和第二介质谐振器120。第一介质谐振器110和第二介质谐振器120沿横向(即图中X轴所示方向，后文亦同，不再赘述)依次设置。其中，具体在本实施例中竖向(即图中Z轴所示方向，后文亦同，不再赘述)为电场方向，纵向(即图中Y轴所示方向，后文亦同，不再赘述)为磁场方向。

第一介质谐振器110包括第一介质体111和设于第一介质体111外表面的第一导电层112。具体的，可通过电镀、溅镀等表面处理的方式在第一介质体111的外表面设置一层金属化膜层，从而形成第一导电层112，以作为电磁屏蔽。第一介质谐振器110的外部轮廓可以呈立方体、长方体、圆柱体等形状，在此不做限制。第二介质谐振器120与第一介质谐振器110的结构基本相同。第二介质谐振器120包括第二介质体121和设于第二介质体121外表面的第二导电层122。用于形成各导电层的金属化材料可以是银或金或铜等材料。

第一介质谐振器110与第二介质谐振器120之间通过第一耦合窗口210连接在一起，因此，能量可通过第一耦合窗口210在第一介质谐振器110与第二介质谐振器120之间传导。

第一耦合窗口210的竖向两侧分别设有第一导电盲孔310和第二导电盲孔320。如此，即可方便的实现第一介质谐振器110和第二介质谐振器120之间的容性耦合，并且在实际应用时还可通过改变第一导电盲孔310和第二导电盲孔320的结构来实现对窗口耦合量大小的控制，极大的降低介质波导滤波器容性耦合的实现难度，并可方便的实现通带低端的传输零点，从而大幅提高了滤波器的性能。

请参阅图3，上述第一介质谐振器110与第二介质谐振器120并非特指某两个介质谐振器，而是泛指构成介质波导滤波器的所有多个介质谐振器中，相邻的两个介质谐振器。在一个实施例中，该介质波导滤波器还可包括：第三介质谐振器130和第四介质谐振器140，第三介质谐振器130包括第三介质体(未示出)和设于第三介质体外表面的第三导电层(未示出)；第四介质谐振器140包括第四介质体(未示出)和设于第四介质体外表面的第四导电层(未示出)；第一介质谐振器110、第三介质谐振器130、第二介质谐振器120及第四介质谐振器140依次围设，第一介质谐振器110与第三介质谐振器130之间通过第二耦合窗口220连接在一起，第三介质谐振器130与第二介质谐振器120之间通过第三耦合窗口230连接在一起，第二介质谐振器120与第四介质谐振器140之间通过第四耦合窗口240连接在一起，第四介质谐振器140与第一介质谐振器110之间通过第五耦合窗口250连接在一起。如此，第一介质谐振器110、第三介质谐振器130、第二介质谐振器120及第四介质谐振器140即可形成四极子结构，而通过在第一介质谐振器110和第二介质谐振器120之间的第一耦合窗口210设置第一导电盲孔310和第二导电盲孔320，即可方便的实现四极子之间的容性耦合。

进一步的，当第一导电盲孔310和第二导电盲孔320的结构形式调整时，第一介质谐振器110与第二介质谐振器120之间的耦合量可对应调整。具体而言，可以通过控制第一导电盲孔310、第二导电盲孔320的深度、长度、宽度等，改变第一导电盲孔310、第二导电盲孔320的大小，从而调节第一介质谐振器110与第二介质谐振器120之间的耦合量。

第一导电盲孔310和第二导电盲孔320沿竖向开设。在第一介质谐振器110及第二介质谐振器120尺寸一定的情况下，有利于减小第一导电盲孔310和第二导电盲孔320的深度。

在一个实施例中，第一介质体111和第二介质体121具有相同的竖向(即图中Z轴线所示方向，后文亦同，不再赘述)高度。结构简单，一致性好，便于大批量生产。

请一并参阅图1至图4，在一个实施例中，第一耦合窗口210、第一导电盲孔310及第二导电盲孔320均居中设于第一介质谐振器110和第二介质谐振器120之间，以便于实现对第一介质谐振器110和第二介质谐振器120之间耦合量和耦合极性的精确控制。

在实际应用时，采用金属化孔作为第一导电盲孔310和第二导电盲孔320是一种较为简单且便于加工的方式。

请参阅图1和图3，进一步的，为了加工及成型方便，同时为了更好的实现对第一介质谐振器110和第二介质谐振器120之间的耦合量的控制，在一个实施例中，金属化孔道的横截面可呈长条形。

在一个实施例中，第一导电盲孔310和第二导电盲孔320在竖向上呈同轴设置。具体的，同轴设置更是为了加工方便，确保产品一致性较好，并利于第一介质谐振器110和第二介质谐振器120之间耦合量的调节。

需要指出的是，在加工误差允许的范围内，并在满足产品性能要求的前提下，第一导电盲孔310和第二导电盲孔320在横向上也可相互错开一定距离，而不严格呈同轴设置。

在一个实施例中，第一导电盲孔310和第二导电盲孔320相对于第一耦合窗口210呈轴对称设置。即，第一导电盲孔310和第二导电盲孔320的大小、形状均相同，只是两者的开口朝向相背。如此，利于进一步改善产品的一致性。

在一个实施例中，第一耦合窗口210为与第一介质体111和第二介质体121一体成型的介质实体。即：第一耦合窗口210为与第一介质体111和第二介质体121采用相同介质材料制成的实体结构。对于四极子结构而言，上述第二耦合窗口220、第三耦合窗口230、第四耦合窗口240及第五耦合窗口250也优选与第一耦合窗口210一样为由介质材料制成的实体结构，并与第一介质体111至第四介质体一体成型。换句话说，相互耦合的各介质谐振器可由一个外表面设有导电层的独块介质形成。

在实际制作时，可采用一个独块介质，再在独块介质的上表面开设一盲孔，在独块介质的下表面开设另一盲孔，请参阅图1和图2所示，该盲孔可以是槽状孔，且该槽状孔可以贯穿独块介质的纵向(即图中Y轴所示方向)开设；请参阅图3和图4所示，该盲孔也可以是四周封闭仅一端开口的结构；然后在独块介质的整个外表面(包括各盲孔的孔壁)设置导电层，如此，上、下两个盲孔即可分别形成第一导电盲孔310和第二导电盲孔320，第一导电盲孔310和第二导电盲孔320之间的介质体即可作为形成第一耦合窗口210的介质实体，第一导电盲孔310、第二导电盲孔320和第一耦合窗口210的横向两侧的部分即为第一介质谐振器110和第二介质谐振器120。此外，在制作时，也可采用一个独块介质，在独块介质的外表面设置导电层，然后根据需要在独块介质的上表面和下表面开设两个盲孔，然后在对盲孔进行金属化操作，从而形成第一导电盲孔310和第二导电盲孔320。

上述介质波导滤波器，通过在第一耦合窗口210的竖向两侧分别设置第一导电盲孔310和第二导电盲孔320，可方便的实现第一介质谐振器110和第二介质谐振器120之间的容性耦合，并且还可通过调节第一导电盲孔310和第二导电盲孔320的结构，实现对窗口耦合量大小的控制，极大的降低介质波导滤波器容性耦合的实现难度，并可方便的实现通带低端的传输零点，从而大幅提高了滤波器的性能。该介质波导滤波器一致性好，调试效果简单有效，不仅提高了生产效率，还保证了产品的优良性能，适于大批量生产，并且无需额外增加零腔结构，有利于产品的小型化发展。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种介质波导滤波器，其特征在于，包括：

第一介质谐振器，所述第一介质谐振器包括第一介质体和设于所述第一介质体外表面的第一导电层；

第二介质谐振器，所述第二介质谐振器包括第二介质体和设于所述第二介质体外表面的第二导电层；

其中，所述第一介质谐振器和所述第二介质谐振器沿横向依次设置，且所述第一介质谐振器与所述第二介质谐振器之间通过第一耦合窗口连接在一起，所述第一耦合窗口的竖向两侧分别设有第一导电盲孔和第二导电盲孔。

2.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一导电盲孔和所述第二导电盲孔沿竖向开设。

3.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一耦合窗口居中设于所述第一介质谐振器和所述第二介质谐振器之间。

4.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一导电盲孔和所述第二导电盲孔在竖向上呈同轴设置。

5.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一导电盲孔和所述第二导电盲孔相对于所述第一耦合窗口呈轴对称设置。

6.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，还包括：

第三介质谐振器，所述第三介质谐振器包括第三介质体和设于所述第三介质体外表面的第三导电层；

第四介质谐振器，所述第四介质谐振器包括第四介质体和设于所述第四介质体外表面的第四导电层；

所述第一介质谐振器、所述第三介质谐振器、所述第二介质谐振器及所述第四介质谐振器依次围设，所述第一介质谐振器与所述第三介质谐振器之间通过第二耦合窗口连接在一起，所述第三介质谐振器与所述第二介质谐振器之间通过第三耦合窗口连接在一起，所述第二介质谐振器与所述第四介质谐振器之间通过第四耦合窗口连接在一起，所述第四介质谐振器与所述第一介质谐振器之间通过第五耦合窗口连接在一起。

7.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一导电盲孔和所述第二导电盲孔均为金属化孔。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述第一耦合窗口为与所述第一介质体和所述第二介质体一体成型的介质实体。

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