介质滤波器、双工器和包含它们的通信设备制造技术

本发明专利技术提供了一种介质滤波器，可产生更多衰减极点以及由分流耦合产生的衰减极点，从而可得到任意的通带特性以及衰减特性。在本滤波器中，在介质块内侧形成具有台阶状结构的通孔，其中内部导体设置在通孔的内部表面上，以容性耦合谐振器。还形成侧孔，它具有设置在侧孔内部表面上的导电薄膜。侧孔连接到内部导体预定位置的输入／输出终端。通过这种安排，由分布常数谐振器耦合和分流耦合，在通带低频侧和高频侧上产生衰减极点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用其上或其中形成有谐振线的介质部件的介质滤波器，双工器和包含它们的通信设备。传统地，将包含多个形成在介质基片上或介质块内的谐振线的介质滤波器用作诸如移动电话等通信设备中的带通滤波器。第11-340706号日本未审查公告中提供了一种介质滤波器，它能够自由设置滤波器的衰减极点频率，并能够通过简单结构得到较好的特性。在这种介质滤波器中，通过将输入/输出端连接到从谐振器中心朝端面方向偏离的位置，即通过所谓的分流耦合，产生衰减极点。在这种通过分流耦合得到输入/输出的介质滤波器中，根据与谐振器的分流耦合位置，可在相对宽的范围内设置所产生的衰减极点的位置。由此，有一个优点，即可以更加自由地设置较好的通带特性和衰减特性。但是，所使用的谐振器的形式决定了通带与衰减极点之间的位置关系，例如，衰减极点是否产生在高频侧或低频侧，或它是否产生在两个频率侧。结果，在高频侧和低频侧上产生衰减特性的自由度有限制。相应地，本专利技术的一个目的是提供一种介质滤波器、双工器和通信设备。该介质滤波器通过除了由分流耦合产生的衰减极点以外产生更多衰减极点，能够得到任意的通带特性和衰减特性。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种介质滤波器，所述介质滤波器，包含介质部件；接地电极和形成在所述介质部件上的多个谐振线；和与所述谐振线分流耦合的输入/输出装置。在这种滤波器中，预定的谐振线相邻，以允许分布常数谐振器耦合，从而在通带的高频侧和低频侧之一产生第一衰减极点，并且分流耦合允许在通带高频侧和低频侧之一产生第二衰减极点。如上所述，可通过将由分布常数谐振器耦合产生的第一衰减极点，与由分流耦合产生的第二衰减极点置于高频侧或低频侧之一或两侧上，任意决定高频侧和低频侧上得到的衰减特性。另外，除了由上述分流耦合产生的第二衰减极点以外，本专利技术允许通过容性耦合和感性耦合，在高频侧和低频侧产生衰减极点。在这个滤波器中，每一个谐振线一端可以是开路端，其另一端可以是短路端。另外，谐振线可以具有台阶状结构，其中，开路端谐振线宽度不同于短路端谐振线宽度。在这种情况下，由于不需要专门电极耦合谐振器，可自由决定通带的高频侧和低频侧上的衰减特性。另外，在这种滤波器中，可以在低频侧上产生由分布常数谐振器得到的第一衰减极点，而且可在高频侧产生由分流耦合得到的至少两个第二衰减极点。通过这种安排，例如，可抑制通带高频侧出现的寄生模式的响应。另外，在这个滤波器中，可在高频侧和低频侧相邻的位置产生由分布常数谐振器耦合得到的第一衰减极点，以及由分流耦合得到的第二衰减极点。该安排可提供两个衰减极点之间的大衰减。另外，在这个滤波器中，每一个谐振线的一端可以是开路端，其另一端可以是短路端，以形成1/4波长谐振器。或者，每一个谐振线的两端可以是短路端，以形成1/2波长谐振器。通过这种安排，在通带高频侧至少可以得到两个由分流耦合产生的衰减极点。另外，在本专利技术的介质滤波器中，每一个谐振线的两端可以是开路端，以形成1/2波长谐振器。这种安排允许在高频侧和低频侧上都产生衰减极点。另外，介质部件可以是基本上为长方体介质块。在介质块内侧可形成通孔，在通孔的内部表面上设置有内部导体，以构成谐振线。通过这种安排，由于可以增加谐振器的Q0，可以防止谐振线与外部之间不必要的耦合。另外，在这种滤波器中，输入/输出装置可包含设置在介质块的外部表面上的输入/输出端电极，以及设置在从输入/输出端电极连续到通孔的预定位置的侧孔上设置的导电薄膜。通过这种安排，通过形成通孔相同的方法，并加上通孔内部表面上的内部导体，可形成侧孔，并将导电薄膜设置在侧孔的内部表面上。这种安排有助于分流耦合。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种双工器，包括两个上述的用作接收滤波器和发送滤波器的介质滤波器，，以及用于通信天线，并设置在两个介质滤波器之间的输入/输出终端。另外，根据本专利技术的第三个方面，提供了一种通信设备，它包括用作选择性通过/阻塞信号的电路的介质滤波器或介质双工器。附图说明图1A、1B和1C示出根据谐振器和分流耦合类型的衰减极点频率和谐振频率之间的关系；图2示出一等效电路图，用于说明两个谐振器之间的耦合的分布常数；图3A和3B示出曲线图，说明分布常数耦合方式与衰减极点产生方式之间的关系；图4A到4B示出由分布常数耦合与分流耦合产生的衰减极点的例子；图5A示出根据本专利技术的实施例的介质滤波器的透视图，图5B示出介质滤波器的截面图；图6示出根据本专利技术的另一个实施例的介质滤波器的透视图；图7示出根据本专利技术另一个实施例的介质滤波器的透视图；图8示出说明根据本专利技术的双工器的结构的透视图；图9A到9D示出投影图，说明使用介质基片的介质滤波器的结构；和图10示出方框图，说明根据本专利技术的通信设备的结构。首先，将参照图1A、1B和1C到4A、4B、4C和4D描述本专利技术的介质滤波器基本结构与滤波器特性之间的关系。图1A到1C示出通过与谐振器的分流耦合的输入/输出。图1A示出1/4波长谐振器的例子，它的一端是短路的，而另一端是开路的。当谐振器的谐振线的导纳是Y0，相位常数是β时，谐振器的电纳B表示为B=Y0cotβL(L=L1+L2)谐振器在B=0时谐振。由此，当βL=π/2，谐振器在频率f0谐振，该频率f0由下面决定L=λ0/4λ0=4L(λ0谐振频率波长)另一方面，将从分流位置得到的电纳B表示为B=Y0tanβL1+Y0cotβL2结果，在B=∞产生衰减极点，作为反谐振的状态。B=∞的条件是下列情况之一。Y0tanβL1=∞(1)Y0cotβL2=∞(2)在条件(1)中，βL=π/2。∴L1=λ1/4λ1=4L1(λ1衰减极点频率A的波长)类似地，在条件(2)中，βL2=π。∴L2=λ2/2λ2=2L2(λ2衰减极点频率B的波长)结果，将谐振频率f0和衰减极点频率f1和f2之间的关系表示为λ0＞λ1＞λ2f0＜f1＜f2由此，通过在高谐振频率分流耦合产生两个衰减极点，作为第二衰减极点。图1B所示的谐振器是半波长谐振器，其两端都是短路的。当谐振器的谐振线的导纳为Y0，并且相位常数为β，则将谐振器的电纳表示为B=Y0tanβL(L=L1+L2)谐振器在B=0谐振。由此，当βL=π，谐振器在频率f0谐振，该频率由下面决定L=λ0/2λ0=2L(λ0谐振频率波长)另一方面，由于将从分流位置得到的电纳B表示为B=Y0cotβL1+Y0cotβL2结果，在B=∞产生衰减极点，作为反谐振状态。B=∞的条件是下面情况之一。Y0cotβL1=∞(1)Y0cotβL2=∞(2)在条件(1)中，βL1=π∴L1=λ1/2λ1=2L1(λ1衰减极点频率A的波长)类似地，在条件(2)中，βL2=π。∴L2=λ2/2λ2=2L2(λ2衰减极点频率B的波长)由此，谐振频率f0与衰减极点频率f1和f2之间的关系表示为λ0＞λ1＞λ2f0＜f1＜f2结果，由高频处的分流耦合产生两个衰减极点。图1C所示的谐振器是半波长谐振器，其两端开路。该谐振器的电纳B表示为B=Y0tanβL(L=L1+L2)谐振器在B=0谐振。即，当βL=π，谐振器在f0谐振，该谐振频率f0由下面决定L=λ0/2λ0=2L(λ0谐振频率波长)另一方面，由于将从分流位置得到的电纳B表示为B=Y0tanβ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介质滤波器，包含： 介质部件； 接地电极和形成在所述介质部件上的多个谐振线；和 与所述谐振线分流耦合的输入／输出装置； 其中，预定的谐振线相邻，以允许分布常数谐振器耦合，从而在通带的高频侧和低频侧之一产生第一衰减极点，并且分流耦合允许在通带高频侧和低频侧之一产生第二衰减极点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：塚本秀树，黑田克人，石原甚诚，加藤英幸，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]