三模介质腔体滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了三模介质腔体滤波器，属于介质滤波器的技术领域。三模介质腔体滤波器，包含：单个谐振腔即可实现TE01δ模式、两种简并HEH11模式的三模介质谐振器，以及输入端、输出端、耦合电路，输入端通过金属探针与一种简并HEH11模式耦合，输出端通过金属探针与另一种简并HEH11模式耦合。三模介质谐波器包括：金属谐振腔、加载于金属谐振腔中心的支撑介质圆柱、放置在支撑介质圆柱上的高介电常数介质圆柱，在高介电常数介质圆柱45º、135º、225º、315º的四个径向方向上有开槽。本实用新型专利技术将高Q值的TE01δ模式和两种简并HEH11模式混合谐振用于三模滤波器可产生较低的通带损耗；利用一个谐振腔的体积实现传统单模滤波器三个谐振腔的功能，有效减小了滤波器的体积。

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了三模介质腔体滤波器，属于介质滤波器的

技术介绍
目前无线通讯发展迅猛。在4G时代，多种标准通信标准和网络同时并存，相互竞 争将是较长时期内的市场格局。加之其它各种无线应用，包括无线局域网、导航、蓝牙等技 术的迅速发展，目前无线频谱资源的使用非常拥挤，相互之间的干扰也非常严重。4G及未来 5G移动通信基站滤波器、双工器需要更高的带外抑制、更低的损耗和更小的体积。 基于高介电陶瓷材料的介质腔体谐振器可以将场能量集中于介质内部，降低导体 损耗；又因为介质损耗很低，所以介质腔体谐振器相比同轴谐振器具有高得多的Q值。最先 人们基于圆柱形介质谐振器的1匕15模式可以实现单模介质滤波器，获得了较低的损耗，但 是体积较大。为了缩减体积，学者基于圆柱形谐振器中的简并双模JEH11谐振模式设计双模 滤波器，每个谐振器内有两个谐振模式，体积的使用效率倍增，大大减小了体积。 此后，学者们发展了多种双模介质滤波器，这种谐振器从结构特点划分，可分为柱 形、十字型、A型和Y型等等，所使用的谐振模式、谐振器体积和Q值也各不相同。此外还 有一些三模和四模介质滤波器的技术报道，进一步的减小了滤波器的体积。已有的三模介 质滤波器，选用Q值较小的模式组成混合三模使得滤波器损耗相对较高；此外，传统的单模 滤波器需要三个谐振腔以实现三种模态的混合，给减小滤波器体积带来了弊端。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述
技术介绍
的不足，提供了三模介质腔 体滤波器，通过对传统柱形介质谐振器的改进得到了单腔即可实现三模滤波的的谐振器结 构，谐振器选用Q值较高的两个简并模式HEH11模式（HEHni和HEH11/y )和一个TEqi5模式实 现三模混合，解决了现有三模介质腔体滤波器选用其它模式实现三模混合存在通道损耗较 大、三个谐振腔实现三阶滤波限制了滤波器体积小型化发展的技术问题。 本技术为实现上述技术目的采用如下技术方案： 三模介质腔体滤波器，包含：单个谐振腔即可实现TEm5模式、两种简并HEHn模式 的三模介质谐振器，以及输入端、输出端、耦合电路；其中，输入端通过金属探针与一种简并 册^模式耦合，输出端通过金属探针与另一种简并HEHn模式耦合； 三模介质谐波器包括：金属谐振腔、加载于金属谐振腔中心的支撑介质圆柱、放置 在支撑介质圆柱上的高介电常数介质圆柱，在高介电常数介质圆柱45°、135°、225°、315° 的四个径向方向上有开槽，通过调节高介电常数介质圆柱的直径、高度、开槽长度来调整 TEqi5模式和两种简并HEHn模式的频率以实现混合三模谐振； 親合电路包括：实现HEH11I模式与TEtn5模式親合的第一镰刀形金属导带親 合电路、实现HEH11/y模式与TEm5模式耦合的第二镰刀形金属导带耦合电路，第 一、第二镰刀形金属导带耦合电路均置于PCB板上，PCB板置于高介电常数介质圆柱的上表 面，第一镰刀形金属导带親合电路的直臂部分与HEH11I模式的电场极化方向一致，第二镰 刀形金属导带親合电路的直臂部分与HEH11 //模式的电场极化方向一致，两镰刀形金属导带 耦合电路的弯臂部分均与TEm5模式的电场方向一致。作为所述三模介质腔体滤波器的进一步优化方案，高介电常数介质圆柱45°、 135°、225°、315°四个径向方向上开槽的深度和长度相同。 进一步的，所述三模介质腔体滤波器中，金属谐振腔上方盖板旋入有用于TEm5模 式调谐的调螺以及用于简并JEH11模式调谐的调螺。 再进一步的，所述三模介质腔体滤波器中，金属谐振腔上方盖板在对应于高介电 常数介质圆柱体开槽对角线的位置上还旋入有引入交叉耦合的调螺。 多腔体结构的三模介质滤波器，包含多个所述三模介质谐振器，相邻两个三模介 质谐振器通过设置谐振腔腔体窗口之间的金属探针级联。 本技术采用上述技术方案，具有以下有益效果： (1)单腔结构的三模谐振器，在现有的圆柱介质谐波器上对高介电常数的介质圆 柱进行45°、135°、225°、315°的四个径向方向的开槽，再通过调节高介电常数介质圆柱的 直径、高度、开槽长度以调整了匕 15模式和两种简并HEH:1模式的频率相近，实现了混合三模 谐振，将高Q值的TEqi5模式和两种简并HEH:1模式混合谐振用于三模滤波器可产生较低的 通带损耗； (2)利用一个谐振腔的体积实现传统单模滤波器三个谐振腔的功能，有效减小了 滤波器的体积。【附图说明】 图I(a)、图I(b)是单腔结构的三模介质腔体谐振器的侧视图、俯视图；图2是三模介质腔体谐振器的三种模式电场极化特性示意图； 图3 (a)、图3 (b)、图3 (C)分别是三模介质腔体谐振器的HEH11^模式、HEH11/y模 式、TEtn5模式的电场分布图； 图4是三模介质腔体谐振器TEqi5模式与HEH11I和册氏1/7模式之间的耦合电路； 图5 (a)、图5 (b)是包含单腔结构的三模滤波器(三阶）的侧视图、俯视图；图6是包含单腔结构的三模滤波器的等效电路拓扑图； 图7(a)、图7 (b)是包含两个腔的三模滤波器(六阶）的侧视图、俯视图；图8是包含两个腔的三模滤波器(六阶）的等效电路拓扑图；图9是包含单腔结构的三模滤波器的S参数仿真曲线。 本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述 中变得明显，或通过本技术的实践了解到。【具体实施方式】 下面详细描述本技术的实施方式，下面通过参考附图描述的实施方式是示例 性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。 本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式"一"、"一 个"、"所述"和"该"也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用 的措辞"包括"是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或 添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。应该理解，当我 们称元件被"连接"或"耦接"到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可 以存在中间元件。此外，这里使用的"连接"或"耦接"可以包括无线连接或耦接。这里使 用的措辞"和/或"包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。 本领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语 和科学术语）具有本技术所属
中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还 应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中 的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。 为便于对本技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进 一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本技术实施例的限定。 具体实施例一 三模介质腔体滤波器，包含：如图I (a)、图I (b)所示的单腔结构的三模介质腔 体谐振器、输入端、输出端以及耦合电路。单腔结构的三模介质腔体谐振器包括：金属谐振 腔、加载于金属谐振腔中心的支撑介质圆柱、放置在支撑介质圆柱上的高介电常数介质圆 柱，在高介电常数介质圆柱45°、135°、225°、315°的四个径向方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】
三模介质腔体滤波器，其特征在于，包含：单个谐振腔即可实现TE01δ模式、两种简并HEH11模式的三模介质谐振器，以及输入端、输出端、耦合电路；其中，输入端通过金属探针与一种简并HEH11模式耦合，输出端通过金属探针与另一种简并HEH11模式耦合；三模介质谐波器包括：金属谐振腔、加载于金属谐振腔中心的支撑介质圆柱、放置在支撑介质圆柱上的高介电常数介质圆柱，在高介电常数介质圆柱45º、135º、225º、315º的四个径向方向上有开槽，通过调节高介电常数介质圆柱的直径、高度、开槽长度来调整TE01δ模式和两种简并HEH11模式的频率以实现混合三模谐振；耦合电路包括：实现HEH11⊥模式与TE01δ模式耦合的第一镰刀形金属导带耦合电路、实现HEH11∥模式与TE01δ模式耦合的第二镰刀形金属导带耦合电路，第一、第二镰刀形金属导带耦合电路均置于PCB板上，PCB板置于高介电常数介质圆柱的上表面，第一镰刀形金属导带耦合电路的直臂部分与HEH11⊥模式的电场极化方向一致，第二镰刀形金属导带耦合电路的直臂部分与HEH11∥模式的电场极化方向一致，两镰刀形金属导带耦合电路的弯臂部分均与TE01δ模式的电场方向一致。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云，蒋帅，虞春，
申请(专利权)人：江苏吴通通讯股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32