介质波导滤波器制造技术

本发明专利技术涉及一种介质波导滤波器，包括多个介质谐振器。在多个介质谐振器中引入了至少一个高次模，高次模的电磁场分布与主模的电磁场分布存在区别。由于高次模的存在，不同介质谐振器的耦合磁场方向是不同的，进而导致耦合相位发生偏转。耦合相位偏转后，将会在介质波导滤波器通带的低端和/或高端产生衰减极点，从而提高介质波导滤波器的频率选择特性。而且，在提高选频特性时，无需额外的增加腔体结构，而只需对部分介质谐振器的电磁波模式进行调整即可。因此，上述介质波导滤波器有利于产品的小型化。

Dielectric waveguide filter

The invention relates to a dielectric waveguide filter, which comprises a plurality of dielectric resonators. At least one high-order mode is introduced into several dielectric resonators. The distribution of the electromagnetic field of the high-order mode is different from that of the main mode. Due to the existence of high order modes, the coupling magnetic field directions of different dielectric resonators are different, which leads to the coupling phase deflection. After coupling phase deflection, attenuation poles will be generated at the low and/or high ends of the pass band of dielectric waveguide filters, thus improving the frequency selectivity characteristics of dielectric waveguide filters. Moreover, in order to improve the frequency selectivity, it is not necessary to add additional cavity structure, but only to adjust the electromagnetic wave mode of some dielectric resonators. Therefore, the dielectric waveguide filters mentioned above are beneficial to the miniaturization of the products.

【技术实现步骤摘要】
介质波导滤波器
本专利技术涉及微波射频器件
，特别涉及一种介质波导滤波器。
技术介绍
滤波器是一种选频器件，是通信设备不可或缺的一部分。随着通信系统的高速发展进入到5G时代，器件的小型化是其通信设备发展的关键，而小型化、高性能、低功耗滤波器又是5G设备小型化的关键。介质波导滤波器相较于传统的波导滤波器具有较大的优势，故在5G通信设备中具有广泛的应用前景。介质波导滤波器将传统波导滤波器的空气填充形式改进成高介电常数陶瓷材料填充，陶瓷介质材料通过压铸成型，起到传输信号和结构支撑的作用。金属材料附着在瓷介质材料表面，作为电壁起到电磁屏蔽作用。为了提高介质波导滤波器的频率选择特性，通常采用零腔结构形成频率响应通带外的极点。零腔结构指的是在介质波导滤波器外，增加一个谐振频率在滤波器通带高端或者低端的介质单腔，通过该介质单腔与输入输出连接器耦合。但是，极点的个数需与增加的零腔的个数相一致，但增加的零腔导致介质波导滤波器的的尺寸增加，同时增加了重量和成本。因此，现有介质波导滤波器提升选频特征的方式不利于产品的小型化。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有介质波导滤波器不利于产品小型化的问题，提供一种介质波导滤波器。一种介质波导滤波器，包括多个介质谐振器，每个所述介质谐振器包括介质体及包覆于所述介质体外表面的金属壁，且所述多个介质谐振器按预设规则依次耦合，至少一个所述介质谐振器中的电磁波模式为高次模，其余所述介质谐振器中的电磁波模式为主模。在其中一个实施例中，所述多个介质谐振器呈单层或多层分布。在其中一个实施例中，所述高次模为TE20模，所述主模为TE10模。在其中一个实施例中，电磁波模式为高次模的所述介质谐振器的体积大于电磁波模式为主模的所述介质谐振器的体积。在其中一个实施例中，相互耦合的两个所述介质谐振器的所述金属壁对应的位置开设有耦合窗口，以实现耦合。在其中一个实施例中，还包括信号输入接头及信号输出接头，所述信号输入接头及所述信号输出接头分别设置于两个所述介质谐振器的所述金属壁上。在其中一个实施例中，所述多个介质谐振器包括两两相耦合的第一谐振器、第二谐振器及第三谐振器，且所述第二谐振器的电磁波模式为高次模，所述第一谐振器及所述第三谐振器的电磁波模式为主模。在其中一个实施例中，所述第一谐振器及所述第三谐振器的长度相同，且分别为所述第二谐振器的长度的二分之一，所述第一谐振器及所述第三谐振器位于所述第二谐振器的同侧。在其中一个实施例中，所述多个介质谐振器包括第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器及第四谐振器，且所述第一谐振器、所述第二谐振器及所述第三谐振器两两相耦合，所述第四谐振器分别与所述第一谐振器及所述第三谐振器相耦合，所述第二谐振器的电磁波模式为高次模，所述第一谐振器、所述第三谐振器及所述第四谐振器的电磁波模式为主模。在其中一个实施例中，所述第二谐振器的长度为所述第一谐振器及所述第三谐振器的两倍，所述第一谐振器与所述第三谐振器位于所述第二谐振器的同侧，所述第四谐振器位于所述第一谐振器及所述第三谐振器背向所述第二谐振器的一侧。上述介质波导滤波器，在多个介质谐振器中引入了至少一个高次模，高次模的电磁场分布与主模的电磁场分布存在区别。由于高次模的存在，不同介质谐振器的耦合磁场方向是不同的，进而导致耦合相位发生偏转。耦合相位偏转后，将会在介质波导滤波器通带的低端和/或高端产生衰减极点，从而提高介质波导滤波器的频率选择特性。而且，在提高选频特性时，无需额外的增加腔体结构，而只需对部分介质谐振器的电磁波模式进行调整即可。因此，上述介质波导滤波器有利于产品的小型化。附图说明图1为本专利技术一个实施例中介质波导滤波器的结构示意图；图2为图1所示介质波导滤波器中的磁场分布示意图；图3为图1所示介质波导滤波器的频率响应曲线图；图4为本专利技术另一个实施例中介质波导滤波器的结构示意图；图5为图4所示介质波导滤波器中的磁场分布示意图；图6为图4所示介质波导滤波器的频率响应曲线图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，本专利技术较佳实施例中的介质波导滤波器10包括多个介质谐振器100，多个介质谐振器100按预设规则依次耦合。根据对介质波导滤波器10指标及尺寸的要求不同，介质谐振器100的数量及排列规则也存在区别。譬如，图1所示的介质波导滤波器10包括三个介质谐振器100，而图4所示的介质波导滤波器10包括四个介质谐振器100。每个介质谐振器100包括介质体(图未示)及金属壁(图未示)，金属壁包覆于介质体的外表面。介质体一般为高介电常数陶瓷材料，金属壁可通过镀膜的方式附着于介质体的表面。进一步的，在一个实施例中，介质波导滤波器10还包括信号输入接头101及信号输出接头102，信号输入接头101及信号输出接头102分别设置于两个介质谐振器100的金属壁上。其中，至少一个介质谐振器100中的电磁波模式为高次模，其余介质谐振器100中的电磁波模式为主模。在一个实施例中，高次模为TE20模，主模为TE10模。将引入介质滤波器100的高次模及主模分别设置为为TE20模及TE10模，具有较好的使多个介质谐振器100之间的耦合相位发生偏转的效果。请一并参阅图2及图3，由于高次模的存在，不同介质谐振器100的耦合磁场方向是不同的，进而导致耦合相位发生偏转。耦合相位偏转后，将会在介质波导滤波器10通带的低端和/或高端产生衰减极点，从而提高介质波导滤波器的频率选择特性。而且，在提高选频特性时，只是在多个介质谐振器100的至少一个中引入了高次模，并未额外的增加腔体结构。在一个实施例中，多个介质谐振器100呈单层或多层分布。由于在提高选频选频特性时，并未引入其他元件，也不需要在特定的位置开设耦合通道、缝隙等结构。因此，构成介质波导滤波器10的多个介质谐振器100可灵活设置，不仅适用于单层结构排布，也适用于双层结构或多层结构排布，从而不受限于排腔结构。在一个实施例中，电磁波模式为高次模的介质谐振器100的体积大于电磁波模式为主模的介质谐振器100的体积。具体的，高次模的介质谐振器100的体积一般为主模的介质谐振器100体积的两倍左右。因此，高次模的介质谐振器100的Q值比其余介质谐振器100的Q值要大，故能够减小损耗，从而提高介质波导滤波器10的性能。在一个实施例中，相互耦合的两个介质谐振器100的金属壁对应的位置开设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介质波导滤波器，包括多个介质谐振器，每个所述介质谐振器包括介质体及包覆于所述介质体外表面的金属壁，且所述多个介质谐振器按预设规则依次耦合，其特征在于，至少一个所述介质谐振器中的电磁波模式为高次模，其余所述介质谐振器中的电磁波模式为主模。

【技术特征摘要】
1.一种介质波导滤波器，包括多个介质谐振器，每个所述介质谐振器包括介质体及包覆于所述介质体外表面的金属壁，且所述多个介质谐振器按预设规则依次耦合，其特征在于，至少一个所述介质谐振器中的电磁波模式为高次模，其余所述介质谐振器中的电磁波模式为主模。2.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述多个介质谐振器呈单层或多层分布。3.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述高次模为TE20模，所述主模为TE10模。4.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，电磁波模式为高次模的所述介质谐振器的体积大于电磁波模式为主模的所述介质谐振器的体积。5.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，相互耦合的两个所述介质谐振器的所述金属壁对应的位置开设有耦合窗口，以实现耦合。6.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于，还包括信号输入接头及信号输出接头，所述信号输入接头及所述信号输出接头分别设置于两个所述介质谐振器的所述金属壁上。7.根据权利要求1至6任一项所述的介质波导滤波器，其特征在于，所述多个介...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灵芝，黄友胜，丁海，林显添，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，京信通信技术广州有限公司，京信通信系统广州有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44