双模介质腔体谐振器及滤波器制造技术

本发明专利技术公开了双模介质腔体谐振器及滤波器，属于多模介质滤波器的技术领域。谐振器包括：金属腔体、加载在金属腔体内的支撑介质柱、置于支撑介质柱上的耶路撒冷十字形介质，耶路撒冷十字形介质包括十字形介质主体及与其一体成型的介质边臂。基于该双模介质腔体谐振器可实现双模介质腔体滤波器，滤波器的同轴输入端口通过金属探针与谐振器的某一种简并HEH11模式耦合，滤波器的同轴输出端通过金属探针与另一种简并HEH11模式耦合，两个模式的电场极化方向相互垂直。双模介质腔体谐振器在边臂处产生了较大的电磁场场分布，方便获得较强的输入/输出端耦合和谐振腔之间的模式耦合；相应的，双模滤波器的带宽可以更宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了双模介质腔体谐振器及滤波器，属于多模介质滤波器的

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。加之其他各种无线应用，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HEH11谐振模式设计双模滤 波器，每个谐振器内有两个正交的谐振模式，一个谐振腔可以当两个谐振器使用，体积的使 用效率倍增，柱形介质腔体双模谐振器如图I (a)、图I (b)所示。圆柱形谐振器的缺点是 HEHll模式并非是最低谐振模式，而TEOld模式作为更低的模式存在，在设计滤波器时会产 生低于通带频率的杂波通带。此外圆柱形谐振器的高端杂波模式也很靠近。 另一种双模谐振器为十字形介质谐振器结构如图2 (a)、图2 (b)所示，其中的两 个简并双模的电场结构与ffiHl 1模式类似，但是该模式是基础模式，TEOld模式的谐振频率 被远远推高，高端一定频率范围内的杂波模式少，而且无杂波的频率范围大一些。其缺点是 体积比柱形介质谐振器要大，在同样体积情况下，十字形介质谐振器的谐振频率不能足够 低。 此外有几种双模介质谐振器，其中介质的上下表面与腔体的上下表面接触，体积 较小，但是Q值也较低。 虽然出现了多种三模介质腔体谐振器、四模介质腔体谐振器，并且可以应用于滤 波器的设计，但是其调试难度极大、难于批量生产。双模介质滤波器仍然是体积相对较小而 调试难度适中的微波滤波器方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述
技术介绍
的不足，提供了双模介质腔体谐 振器及滤波器，与相同谐振频率的十字形双模谐振器相比减小了尺寸，增强了耦合，在主模 谐振频率高端一定频率范围内的杂散谐振模式数量较少，解决了十字形双模谐振器尺寸过 大、滤波器设计带宽不够宽的技术问题。 本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案： 双模介质腔体谐振器，包括：金属腔体、加载在金属腔体内的支撑介质柱、置于支撑介 质柱上的耶路撒冷十字形介质，耶路撒冷十字形介质包括十字形介质主体以及与其一体成 型的介质边臂。 双模介质腔体滤波器，包含所述双模介质腔体谐振器，所述滤波器的同轴输入端 口通过金属探针与一种简并^!^模式耦合，滤波器的同轴输出端通过金属探针与另一种 简并册氏^莫式耦合，金属腔体上方盖板旋入有调节简并HEH n模式的调谐调螺。 作为所述双模介质腔体滤波器的进一步优化方案，金属腔体上方盖板在耶路撒冷 十字形介质主体与介质边臂所围成空缺处对应的位置上旋入有加强简并双模耦合大小的 第一调耦合调螺。 多腔体结构的双模介质腔体滤波器，包含多个所述双模介质腔体谐振器，相邻两 个双模介质腔体谐振器通过设置在谐振腔腔体窗口之间的金属探针级联。 作为所述多腔体结构的双模介质腔体滤波器的进一步优化方案，多个双模介质腔 体谐振器级联处的金属腔体上盖板旋入有调节相邻谐振器之间简并模式耦合大小的第二 调耦合调螺。 本专利技术采用上述技术方案，具有以下有益效果： (1) 具有四个介质边臂的十字形介质使得本专利技术涉及的耶路撒冷十字形介质腔体双模 谐振器相对于普通十字形双模谐振器的在体积上有较大的减小； (2) 相对于圆柱形双模谐振器，简并双模谐振模式为最低谐振模式，在主模谐振频率高 端一定频率范围内的杂散谐振模式数量较少； (3) 耶路撒冷十字形介质腔体双模谐振器的四个介质边臂处产生了较大的电磁场场分 布，方便获得较强的输入/输出端耦合和谐振腔之间的模式耦合，此种结构的双模介质腔 体谐振器便于实现带宽稍宽的滤波器； (4) 十字形介质柱体与四个边臂所围成的空缺方便插入调耦合调螺，实现简并双模之 间的强耦合； (5) 在本专利技术所涉及的双模介质腔体谐振器的基础上，在金属腔体上方盖板旋入谐振 模式调谐调螺即可实现双模介质腔体滤波器，与设计滤波器的三模和四模介质谐振器相比 调试难度较小，级联多个本专利技术所涉及的双模介质腔体谐振器可实现多阶滤波。【附图说明】 图I (a)、图I (b)是柱形介质腔体双模谐振器的侧视图、俯视图。 图2 (a)、图2 (b)是十字形介质腔体双模谐振器的侧视图、俯视图。 图3 (a)、图3 (b)是耶路撒冷十字形介质腔体双模谐振器的侧视图、俯视图。 图4(a)、图4(b)分别为图3所示双模介质腔体谐振器的横向极化模式、纵向极化 模式的电场分布图。 图5 (a)、图5 (b)是包含一个腔的双模介质腔体滤波器(二阶)的侧视图、俯视图。 图6 (a)、图6 (b)是包含两个腔的双模介质腔体滤波器（四阶)的侧视图、俯视图。 本专利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，或通过本专利技术的实践了解到。【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施方式，下面通过参考附图描述的实施方式是示例性 的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。 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，本专利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）具有本专利技术所属
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【技术保护点】
双模介质腔体谐振器，其特征在于，包括：金属腔体、加载在金属腔体内的支撑介质柱、置于支撑介质柱上的耶路撒冷十字形介质，耶路撒冷十字形介质包括十字形介质主体以及与其一体成型的介质边臂。

【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：发明
国别省市：江苏;32