用于沿横向方向传输TM模式的具有介电基质的高频滤波器制造技术

技术编号:13976859 阅读:79 留言:0更新日期:2016-11-11 16:50
本发明专利技术涉及一种高频滤波器(1),包括至少一个第一谐振器和壳体(2),所述壳体包括壳体底板(3)、与壳体底板(3)隔开间距的壳体顶盖(4)以及在壳体底板(3)和壳体顶盖(4)之间环绕的壳体壁(5)。所述至少一个第一谐振器(61)包括谐振腔(71),该谐振腔由壳体(2)和/或至少一个处于壳体(2)中的内置件(11)包围。至少一个电介质(81)设置在第一谐振腔(71)中。第一信号线接头(301)通过在壳体(2)中的第一开口与至少一个第一谐振器(61)的电介质(81)耦合,其中,所述耦合平行于信号传输方向(21)并且因此垂直于H场(20)地进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高频滤波器,该高频滤波器特别适用于沿横向方向传输TM模式。如果提及传输TM模式或者TM波,则电场仅具有沿传播方向的分量,而磁场仅处于垂直于传播方向的平面中。因此,TM波也被称为E波。
技术介绍
在M.和T.Magath的出版文献“Compact Base-Station Filters Using TM-Mode Dielectric Resonators”中描述了一种高频滤波器的结构,该高频滤波器具有多个介电的谐振器。这里,在各个谐振器之间的耦合平行于H场的传播方向进行。这种结构的缺点在于,为了能实现期望的滤波特性,需要较高的位置需求。
技术实现思路
因此,本专利技术的任务在于,提供一种高频滤波器,该高频滤波器特别是适于沿横向方向传输TM模式,其中,所述高频滤波器应一方面节省空间地而另一方面低成本地构成。该任务在高频滤波器方面通过独立权利要求1的特征来解决。在权利要求14中描述了一种用于校准这种高频滤波器的方法。在从属权利要求中给出了按照本专利技术的高频滤波器的或者按照本专利技术的用于校准高频滤波器的方法的有利的改进方案。按照本专利技术的高频滤波器具有至少一个第一谐振器并且包括壳体,所述壳体包括壳体底板、与壳体底板隔开间距的壳体顶盖和在壳体底板和壳体顶盖之间环绕的壳体壁。这里,所述至少一个第一谐振器包括谐振腔,所述谐振腔被壳体和/或至少一个处于壳体中的内置件包围。在所述至少一个第一谐振腔内部设置至少一个电介质。第一信号线接头通过壳体中的第一开口与第一谐振器的所述至少一个电介质耦合。由于这种耦合特别是可以垂直于H场进行,谐振器可以构造得非常紧凑。按照本专利技术的用于校准高频滤波器的方法包括不同的方法步骤。在一个方法步骤中,在开始时,关闭第1+X个分隔装置和/或第n-1-X个分隔装置的所有耦合开口,其中X在开始时等于0。在另一个方法步骤中,测量第一信号线接头上的反射参数和/或第二信号线接头上的另一个反射参数。此外,将谐振频率和/或耦合带宽、或者连入带宽调节到期望的值。利用该方法可以与其他谐振腔无关地将一个谐振腔的谐振频率和/或耦合带宽调节到期望的值。在另一个实施例中,高频滤波器具有至少n个谐振器,这些谐振器各包括一个谐振腔,这些谐振腔优选共同被壳体包围。此外,高频滤波器具有至少n个电介质,其中这些电介质分别设置在n个谐振器的谐振腔中。高频滤波器此外具有n-1个分隔装置。n个谐振器的谐振腔沿信号传输方向相互依次排列地设置,信号传输方向垂直于H场,其中,每个谐振腔最多与两个另外的谐振腔邻接并且与每个谐振腔通过所述n-1个分隔装置中的至少一个分隔装置分隔。所述n-1个分隔装置中的每个分隔装置具有至少一个耦合开口,邻接的谐振腔通过所述耦合开口相互耦合。这里,在谐振腔之间的耦合沿信号传输方向、即垂直于H场进行。第二信号线接头通过壳体中的第二开口与最后的、即第n个谐振器的电介质耦合。这里特别有利的是,谐振器相互堆叠,其中,耦合通过在分隔装置的内部构成的耦合开口进行。这里,耦合沿信号传输方向并且因此垂直于H场进行。由此可以实现谐振器特别紧凑的结构。另一个优点在于,n个电介质中的每个电介质的一个或者两个端侧以金属层覆盖,其中,所述金属层此时构成所述n-1个分隔装置中的一个分隔装置,并且金属层内部的至少一个空隙形成所述至少一个耦合开口。使用相应带涂层的电介质允许进一步缩小高频滤波器。此外,在根据本专利技术的高频滤波器中,另一个优点在于,至少一个谐振腔的直径通过至少一个内置件、特别是通过倚靠在壳体壁上的环形的内置件限定和/或规定。由此可以设定谐振频率。此外,内置件特别是形锁合地倚靠在壳体壁上确保了,内置件不会随着时间在其位置上发生移动。此外有利的是,在所述n-1个分隔装置中的至少一个分隔装置和至少一个内置件和/或邻接的电介质之间安装至少一个防转动元件,这防止所述各元件的相互转动。这里,也可以在壳体底板和/或壳体顶盖和/或壳体壁与第一谐振腔和第n个谐振腔中的内置件之间分布安装至少一个防转动元件,其中,所述防转动元件防止这些元件的相互转动。由此确保了,各个谐振器的谐振频率和成组运行时间不会由于高频滤波器的抖动随时时间发生改变。按照本专利技术的高频滤波器的另一个优点在于,n个谐振器中的至少两个不是直接邻接的谐振器的内置件具有开口,所述至少两个开口通过通道相互连接,所述通道例如至少部分地在壳体壁内部延伸。在所述通道中分布电导体,所述电导体使两个谐振器电容式地和/或电感式地相互耦合。以这种方式和方法,尽管按照本专利技术的高频滤波器具有紧凑的结构,也可以实现两个不相邻的谐振器之间的跨越耦合在按照本专利技术的高频滤波器内部,所述n个电介质可以是盘形的,或者所有n个电介质或者其中几个电介质可以完全地或部分地在其尺寸上是不同的。所有n个电介质或者其中至少一个电介质也可以完全或部分地填满其相应谐振腔的容积。通过电介质的几何构造和布置结构可以相应地调节谐振器其谐振频率和其耦合带宽方面的特性。这样来提高在各个谐振器之间的耦合,即,第一谐振器中的电介质与第一分隔装置接触,而第n个谐振器中的电介质与第n-1个分隔装置接触,其余的n-2个谐振器的剩余的电介质与两个限定相应谐振腔的分隔装置接触。这里,特别有利的是,第一谐振器中的电介质还附加地与壳体顶盖接触,而第n个谐振器中的电介质与壳体底板接触。表述“接触”是指,两个结构至少发生触碰。这里,第n个谐振器的电介质优选与一个或多个相应的分隔装置固定连接,由此改善耦合。在高频滤波器的另一个实施例中,可以以不同的方式和方法建立在电介质和信号线接头之间的接触。第一谐振腔中的电介质或者第n个谐振腔中的电介质可以具有凹部,第一信号线接头和/或第二信号线接头伸入到所述凹部中,由此,第一信号线接头和/或第二信号线接头与电介质接触。但第一和第n个谐振腔中的电介质也可以具有连续的空隙,第一信号线接头和第二信号线接头延伸穿过所述空隙。第一信号线接头和/或第二信号线接头一方面与第一和第n个电介质接触,而另一方面附加地与第一分隔装置和第n-1个分隔装置接触。这里,第一信号线接头和/或第二信号线接头在其与第一和/或第n个电介质接触和/或与第一和/或第n-1个分隔装置接触的区域中垂直于分隔装置的表面或者平行于穿过高频滤波器和所有谐振腔的中轴线设置。这样得到按照本专利技术的高频滤波器的另一个优点,即,所述n-1个分隔装置中的一个分隔装置的至少一个耦合开口的布置结构和/或尺寸和/或横截面形状完全或部分地与所述n-1个分隔装置中的另一个分隔装置的耦合开口的布置结构和/或尺寸和/或横截面形状不同。这里,n-1个分隔装置中的耦合开口的数量也可以完全地或部分地相互不同。由此,可以将在各个谐振器之间的耦合调节到期望的值。为了进一步调谐高频滤波器,每个谐振腔也可以具有至少一个通向壳体外部的附加的开口,通过所述附加的开口可以将至少一个调谐元件导入谐振腔中。通过所述至少一个附加的开口导入谐振腔中的调谐元件与谐振腔内部的相应各个电介质之间的间距可以改变。这里,也可以向一个谐振腔中导入多个调谐元件,其中,例如一个调谐元件完全由金属制成或包括金属的覆盖层,而另一个调谐元件包括介电材料。由金属材料制成的调谐元件可以用于对相应谐振器的谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
高频滤波器(1),包括至少一个第一谐振器,所述高频滤波器具有以下特征:‑壳体(2),所述壳体包括壳体底板(3)、与壳体底板(3)隔开间距的壳体顶盖(4)以及在壳体底板(3)和壳体顶盖(4)之间环绕的壳体壁(5);‑至少一个第一谐振器(61)包括谐振腔(71),所述谐振腔由壳体(2)和/或至少一个位于壳体(2)中的内置件(11)包围;‑至少一个电介质(81),所述电介质设置在第一谐振腔(71)之内;‑第一信号线接头(301),所述第一信号线接头通过壳体(2)中的第一开口与第一谐振器(61)的所述至少一个电介质(81)耦合。

【技术特征摘要】
2015.04.30 DE 102015005523.21.高频滤波器(1),包括至少一个第一谐振器,所述高频滤波器具有以下特征:-壳体(2),所述壳体包括壳体底板(3)、与壳体底板(3)隔开间距的壳体顶盖(4)以及在壳体底板(3)和壳体顶盖(4)之间环绕的壳体壁(5);-至少一个第一谐振器(61)包括谐振腔(71),所述谐振腔由壳体(2)和/或至少一个位于壳体(2)中的内置件(11)包围;-至少一个电介质(81),所述电介质设置在第一谐振腔(71)之内;-第一信号线接头(301),所述第一信号线接头通过壳体(2)中的第一开口与第一谐振器(61)的所述至少一个电介质(81)耦合。2.根据权利要求1所述的高频滤波器,其特征在于,以下其它特征:-所述高频滤波器(1)具有至少n个谐振器(61、62、……、6n),这些谐振器分别包括一个谐振腔(71、72、……、7n),这些谐振腔由壳体(2)包围,其中,n≥2、优选n≥3、更优选地n≥4、更优选地n≥5;-所述高频滤波器(1)具有至少n个电介质(81、82、……、8n),在n个谐振器(61、62、……、6n)的一个谐振腔(71、72、……、7n)中分别设置其中一个电介质;-所述高频滤波器(1)具有n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1);-所述n个谐振器(61、62、……、6n)的谐振腔(71、72、……、7n)沿垂直于H场(20)的信号传输方向(21)相互依次排列地设置,其中,每个谐振腔(71、72、……、7n)最多与两个其它的谐振腔(71、72、……、7n)邻接并且与每个所述其它的谐振腔通过分隔装置(91、92、……、9n-1)分隔;-所述n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1)中的每个分隔装置具有至少一个耦合开口(10),邻接的谐振腔(71、72、……、7n)通过所述耦合开口相互耦合;-各谐振腔(71、72、……、7n)之间的耦合垂直于H场(20)进行;-第二信号线接头(302)通过壳体(2)中的第二开口与第n个谐振器(6n)的电介质(8n)耦合。3.根据权利要求2所述的高频滤波器,其特征在于,具有以下特征:-所述n个谐振器(61、62、……、6n)沿信号传输方向(21)和/或沿中轴线(12)设置,其中,H场(20)绕中轴线(12)和/或绕信号传输方向(21)沿径向向外延伸。4.根据权利要求2或3所述的高频滤波器,其特征在于,具有以下特征:-所述n个谐振腔(71、72、……、7n)中的至少一个谐振腔和/或所述n个电介质(81、82、……、8n)中的至少一个电介质是圆柱形的。5.根据权利要求2至4之一所述的高频滤波器,其特征在于,具有以下特征:-所述n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1)中的每个分隔装置包括分隔板;或者-所述n个电介质(81、82、……、8n)中的每个电介质的一个或两个端侧用金属层覆盖,所述金属层此时构成所述n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1)中的一个分隔装置,所述至少一个电介质(81、82、……、8n)与所述n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1)中的至少一个分隔装置一体地构成,并且金属层的覆盖层中的至少一个空隙(90)形成所述至少一个耦合开口(10)。6.根据权利要求2至5之一所述的高频滤波器,其特征在于,具有以下其它特征:-所述n个谐振器(61、62、……、6n)的至少一个谐振腔(71、72、……、7n)的直径通过至少一个内置件(111、112、……、11n)、特别是通过倚靠在壳体壁(5)上的环形的内置件(111、112、……、11n)限定和/或预先规定;和/或-在所述n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1)中的至少一个分隔装置与所述至少一个内置件(111、112、……、11n)和/或邻接的电介质(81、82、……、8n)之间安装至少一个防转动元件(62),所述防转动元件防止所述各元件的相互转动;和/或-在壳体底板(3)和/或壳体顶盖(4)和/或壳体壁(5)与第一谐振腔(71)中的内置件(111)以及与第n谐振腔(7n)中的内置件(11n)之间至少分别安装一个防转动元件(62),所述防转动元件防止所述各元件的相互转动。7.根据权利要求6所述的高频滤波器,其特征在于,具有以下其它特征:-所述n个谐振器(61、62、……、6n)中的至少两个不是直接相互邻接的谐振器的内置件(111、112、……、11n)具有开口(501、502);-所述至少两个开口(501、502)通过通道(51)相互连接,所述通道至少部分地在壳体壁(5)的内部延伸;-电导体(52)在通道(51)的内部延伸;-所述电导体(52)将所述至少两个谐振器(61、62、……、6n)电容式地和/或电感式地相互耦合。8.根据权利要求2至7之一所述的高频滤波器,其特征在于,具有以下其它特征:-所述n个电介质(81、82、……、8n)是盘状的;和/或-所述n个电介质(81、82、……、8n)的全部或一些电介质在其尺寸上是完全或部分地不同的;和/或-所述n个电介质(81、82、……、8n)的全部或至少一个电介质完全地或者部分地填满n个谐振器(61、62、……、6n)中其各自的谐振器的谐振腔(71、72、……、7n)的容积。9.根据权利要求2至8之一所述的高频滤波器,其特征在于,具有以下其它特征:-第一谐振器(61)中的电介质(81)与第一分隔装置(91)接触,并且第n个谐振器(6n)中的电介质(8n)与第n-1个分隔装置(9n-1)接触,和/或剩余的n-2个谐振器(62、……、6n-1)的电介质(82、……、8n-1)与两个限定相应的谐振腔(72、……、7n-1)的分隔装置(91、92、……、9n-1)接触;和/或-第一谐振器(61)中的电介质(81)与壳体顶盖(4)接触,并且第n个谐振器(6n)中的电介质(8n)与壳体底板(3)接触;和/或-所述n个谐振器(61、62、……6n)的电介质(81、82、……、8n)与一个或者两个限定相应的谐振腔(71、72、……、7n)的分隔装置(91、92、……、9n-1)固定连接、特别是焊接或者压合。10.根据权利要求2至9之一所述的高频滤波器,其特征在于,具有以下其它特征:-所述n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1)中的一个分隔装置的至少一个耦合开口(10)的布置结构和/或尺寸和/或横截面形状与所述n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1)中的另一个分隔装置的耦合开口(10)的布置结构和/或尺寸和/或横截面形状完全或部分地不同;和/或-所述n-1个分隔装置(91、92、……、9n-1)中的耦合开口(10)的数量完全或者部分地不同。11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·魏斯
申请(专利权)人:凯瑟雷恩工厂两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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