一种多模式滤波器（100）包括谐振器主体（110），所述谐振器主体（110）包括电介质材料的片段，谐振器主体被配置成支持第一谐振模式和第二谐振模式，谐振器主体具有导电材料的覆盖物，其中覆盖物被提供有耦合孔布置，耦合孔布置包括：第一耦合段（120）和第二耦合段（130），其中第一耦合段被配置成将第一磁场或第一电场耦合到谐振器主体内的第一谐振模式或第二谐振模式，并且第二耦合段被配置成将第二磁场或第二电场耦合到谐振器主体内的第一谐振模式或第二谐振模式。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及滤波器，并且具体涉及包括谐振器主体的多模式滤波器，用于例如使 用在用于电信应用的频分双工器中。
技术介绍
在本说明书中对任何现有公开(或从其得到的信息）或对已知的任何资料的引用 不被视为并且不应当被视为承认或容许或任何形式地暗示现有公开(或从其得到的信息） 或已知资料形成本说明书涉及的所力图的领域中的公知常识的部分。 所有物理滤波器本质上包括多个能量存储谐振结构，其具有用于使能量在各种谐 振器之间以及在谐振器与输入/输出端口之间流动的路径。谐振器的物理实现及其互连的 方式将随类型而变化，但是相同的基本概念适用于全体。这样的滤波器可以按照耦合在一 起的谐振器的网络来在数学上被描述，尽管数学形貌不必匹配真实滤波器的形貌。 由电介质谐振器形成的常规单模式滤波器是已知的。电介质谐振器具有高Q (低 损耗)特性，其使得能够实现相比于腔体滤波器具有减小的尺寸的高度选择性滤波器。这些 单模式滤波器倾向于被构建为分离的物理电介质谐振器的级联，其具有在它们之间和到端 口的各种耦合。这些谐振器容易标识为不同的物理对象，并且耦合也倾向于是容易标识的。 这种类型的单模式滤波器可以包括由"圆盘（puck)"形状的陶瓷材料形成的分立 谐振器的网络，其中每一个谐振器具有单个主谐振频率或模式。通过在谐振器位于其中的 腔体之间提供开口来将这些谐振器耦合在一起。典型地，谐振器和交叉耦合提供传输极点 (pole)和"零点"，其可以以特定频率被调谐以提供期望的滤波器响应。通常将需要多个谐 振器以实现用于商业应用的合适滤波特性，这导致相对大尺寸的滤波装备。 由电介质谐振器形成的滤波器的一个示例应用是在用于微波电信应用的频分双 工器中。传统上在天线支撑塔的底部处的基站处提供双工器，尽管对于微波电信系统设计 的当前趋势是将滤波和信号处理装备定位在塔的顶部从而最小化线缆敷设长度并且因而 减少信号损失。然而，如以上描述的单模式滤波器的尺寸可以使这些对于天线塔的顶部处 的实现而言是不合期望的。 多模式滤波器在单个物理主体中实现若干谐振器，使得可以获得滤波器尺寸方面 的减小。作为示例，镀银的电介质主体可以以许多不同的模式谐振。这些模式中的每一个 可以充当滤波器中的谐振器之一。为了提供实际的多模式滤波器，对主体内的模式之间的 能量进行耦合是必要的，这与在单模式滤波器中的分立对象之间的耦合形成对比，后者在 实践中更容易控制。 实现这些多模式滤波器的通常方式是将能量从输入端口选择性地耦合到第一个 模式。然后通过将特定缺陷引入到主体的形状中而将存储在第一模式中的能量耦合到谐振 器内的不同模式。以此方式，多模式滤波器可以以与常规单模式滤波器实现类似的方式被 实现为谐振器的有效级联。该技术导致可以被调谐以提供期望的滤波器响应的传输极点。 这样的方法的示例被描述在美国专利No. 6, 853, 271中，其目的在于三模式单主 体滤波器。通过使用在形成于谐振器的面上的孔洞中所提供的适当配置的输入探针将能量 耦合到电介质填充的单主体谐振器的第一模式中。该第一模式与谐振器的两个其它模式之 间的耦合通过在谐振器主体上选择性地提供切角或槽来完成。 该技术虑及滤波器尺寸方面的相当大的减小，因为该类型的三模式滤波器表示由 三个分立单模式谐振器组成的单模式滤波器的等同物。然而，用于将能量耦合到谐振器中 和将能量从谐振器耦合出去以及在谐振器内的模式之间耦合能量以提供有效的谐振器级 联的方法要求主体是复杂形状的，这增加制造成本。 本专利技术的优点在于其单独借助于一个或多个耦合结构的设计而提供了用以允许 所实现的到多模式滤波器中同时激励的多个模式的耦合程度的细致控制并且从而允许对 滤波器频率响应特性的精确定制的手段，而没有对于多模式谐振器的复杂形状的任何需 要，也没有对于要应用于多模式谐振器的较简单形状的缺陷的需要。 可以实现这些多模式滤波器的可替换方式是借助于适当设计的耦合轨道从输入 端口同时向每一个模式耦合能量。再次，以此方式，多模式滤波器可以以与常规单模式滤 波器实现类似的方式实现为谐振器的有效级联。如以上的情况，其中缺陷用于使得多个 模式能够在单个谐振器中被激励，该技术导致可以被调谐以提供期望的滤波器响应的传 输极点。这种类型的滤波器在各种美国专利提交中已经公开，例如：US 13/488, 123, US 13/488,059,US 13/487,906 和 US 13/488,182。 两个或更多三模式滤波器可能仍需要级联在一起以提供具有合适滤波特性的滤 波器组件。如在美国专利No. 6, 853, 271和No. 7, 042, 314中描述的，这可以使用单个波 导或位于中心的单个孔以用于提供两个谐振器单主体之间的耦合来实现。利用该方法，耦 合到主体、耦合自主体或耦合在主体之间的模式的精确控制难以实现并且因此，作为结果， 实现给定、具有挑战性的滤波器规范是困难的。另一方法包括使用被耦合在两个电介质单主体之间的单模式梳状线谐振器以形 成混合滤波器组件，如美国专利No. 6, 954, 122中描述的那样。在这种情况中，物理复杂性 和因此的制造成本甚至进一步增加，超过并且高于单独的所添加缺陷的使用。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种多模式腔体滤波器，包括：并入电介质材料的片 段的至少一个电介质谐振器主体，所述电介质材料的片段具有使得其能够支持至少第一谐 振模式和至少第二大幅退化的谐振模式的形状；与电介质谐振器主体接触并且覆盖电介质 谐振器主体的导电材料层；导电材料层中的至少一个孔，包括至少第一耦合段和第二耦合 段，第一耦合段被布置成将第一磁场和第一电场中的至少一个耦合到电介质谐振器主体内 的第一谐振模式和第二谐振模式中的至少一个，第二耦合段被布置成将第二磁场和第二电 场中的至少一个耦合到电介质谐振器主体内的第一谐振模式和第二谐振模式中的至少一 个；其中第二磁场和第二电场中的至少一个具有以便部分地抵消由于第一磁场和第一电场 中的至少一个所致的耦合的大小和方向。 所述至少一个孔可以例如包括分别用于将信号耦合到电介质谐振器主体和从电 介质谐振器主体耦合信号的输入耦合孔和输出耦合孔中的至少一个。 所述至少一个孔可以例如包括两个或更多部分，其中第一部分基本上平行于电介 质谐振器主体的表面而延伸并且第二部分基本上垂直于第一部分而延伸。所述至少一个孔 可以例如靠近电介质谐振器主体的至少一个边缘放置。 第一耦合段和第二耦合段可以例如放置在电介质谐振器主体的第一面上。 第一耦合段和第二耦合段可以例如放置在电介质谐振器主体的第一面的竖直相 对半部内。 第一耦合段和第二耦合段可以例如放置在电介质谐振器主体的第一面的水平相 对半部内。 所述至少一个耦合孔可以例如放置在电介质谐振器主体的第一面上的中心。 所述至少一个耦合孔可以例如包括主要用于耦合到第一模式的第一部分和主要 用于耦合到第二模式的第二部分。所述至少一个耦合孔的第一部分可以例如取向成使得通 过所述第一部分耦合的磁场和电场中的至少一个与所述第一模式的相应磁场或电场基本 上对齐。所述至少一个耦合孔的第二部分可以例如取向成使得通过所述第二部分耦合的磁 场和电场中的至少一个与所述第二模式的相应磁场或电场基本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多模式滤波器，包括：包括电介质材料的片段的谐振器主体，谐振器主体被配置成支持第一谐振模式和第二谐振模式，谐振器主体具有导电材料的覆盖物，其中覆盖物被提供有耦合孔布置，所述耦合孔布置包括：第一耦合段和第二耦合段，其中第一耦合段被配置成将第一磁场或第一电场耦合到谐振器主体内的第一谐振模式或第二谐振模式，并且第二耦合段被配置成将第二磁场或第二电场耦合到谐振器主体内的第一谐振模式或第二谐振模式。
【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：PB科宁格顿，DR亨德里，SJ库珀，
申请(专利权)人：梅萨普莱克斯私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU
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