具有带负耦合的谐振器的滤波器制造技术

本文提供滤波器设备。滤波器设备包括多个低频带谐振器和多个高频带谐振器。在一些实施例中，多个高频带谐振器中的相邻的高频带谐振器彼此间隔开比多个低频带谐振器中的相邻的低频带谐振器彼此间隔开更远。

Filters with resonators with negative coupling

【技术实现步骤摘要】
具有带负耦合的谐振器的滤波器相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月14日提交的美国临时专利申请No.62/779,687和2019年1月25日提交的美国临时专利申请No.62/796,809的优先权，这些申请中的每个申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及通信系统，并且尤其涉及射频(RF)滤波器。
技术介绍
用于RF应用的一种类型的滤波器是包括同轴谐振器的组的谐振器滤波器。谐振器滤波器的整体传递函数是个体的谐振器的响应以及组内谐振器的不同的对之间的电磁耦合的函数。其全部公开内容通过引用并入本文的美国专利No.5,812,036(“'036专利”)公开了具有谐振器的不同的配置和拓扑的不同的谐振器滤波器。本说明书的图1A与'036专利的图3对应，其描绘了六级谐振器滤波器200的顶部截面图，该六级谐振器滤波器200具有在输入端子204和输出端子206之间的腔的2×3阵列，其中每个腔在其中具有相应的谐振器(谐振器R1-R6当中)。谐振器滤波器200在壁中具有五个耦合孔H1-H5，该五个耦合孔H1-H5定义谐振器R1-R6的五个顺序对之间的腔，这些腔使得在顺序对之间的主耦合成为可能。此外，谐振器滤波器200具有第一旁路耦合孔AC1，该第一旁路耦合孔AC1使得在方向Y上的在谐振器R2和R5的非顺序对之间的交叉耦合成为可能。谐振器滤波器200还具有第二旁路耦合孔AC2，该第二旁路耦合孔AC2使得在谐振器R1和R6的非顺序对之间的交叉耦合成为可能。在谐振器的五个顺序对之间的主耦合以及在谐振器的两个非顺序对之间的交叉耦合对谐振器滤波器200的整体传递函数有贡献。谐振器滤波器200还包括导电壳体208，该导电壳体208定义谐振器R1-R6中的每个谐振器的外部导体的一部分。每个谐振器外部导体的其余部分由内部公共壁W1、W2、W3形成，该内部公共壁W1、W2、W3还定义耦合孔H1-H5，谐振器R1-R6中的顺序的谐振器通过该耦合孔H1-H5彼此耦合。谐振器R1-R6可以包括例如充气腔谐振器或是介电负载的同轴谐振器。与美国专利公开No.2017/0346148(“'148公开”)的图4对应的本说明书的图1B描绘了直列式谐振器滤波器400的侧截面图，该直列式谐振器滤波器400具有五个内部导体410(1)-410(5)。'148公开的全部公开内容通过引用并入本文。内部导体410(1)-410(5)中的每个内部导体具有(1)短路到底部地平面402的高阻抗基部412和(2)不接触顶部地平面404的低阻抗的、成形的头414。谐振器滤波器400还具有横向的地平面406。而且，内部导体410可以用作阶跃阻抗谐振器(SIR)。直列式谐振器滤波器400的五个内部导体410(1)-410(5)被线性地布置为形成导体的一维阵列。内部导体410可以但不必完美地对准。内部导体410中的一个或多个内部导体可以朝着谐振器滤波器400的前面或后面移位(即，进或出图1B的页面)。在谐振器滤波器400中的相邻的内部导体410之间可以没有介于中间的壁，因而使得在非相邻的内部导体410的对之间能够发生更实质的交叉耦合。谐振器滤波器400中的每个内部导体410具有对应的调谐元件420。谐振器滤波器400还具有位于对应的相邻的内部导体410之间的四个附加的调谐元件422(1)-422(4)，其中附加的调谐元件422(1)和422(2)从顶部地平面404延伸，而附加的调谐元件422(3)和422(4)从底部地平面402延伸。如图1B中所示，谐振器滤波器400具有四个导电连接器418(1)-418(4)，每个导电连接器提供在四对相邻的内部导体410中的不同内部导体之间的物理(即，欧姆)连接。谐振器滤波器400的内部导体410的头414中的一些头具有不同的形状，并且内部导体410之间的导体间间距因相邻对的变化而变化。在图1B中，头414(1)和414(5)可以是杯形或是叉形，而头414(2)-414(4)是叉形的。而且，导体间连接器418的高度因相邻对的变化而变化。谐振器滤波器400沿着其横向维度是非对称的，因为绕例如内部导体410(3)的基部412(3)的垂直轴旋转180度导致与图1B中所示的谐振器滤波器400的视图不同的视图。谐振器滤波器400的所有这些不同和变化的特征都对其整体滤波器传递函数有贡献。因此，特征可以被特定地设计为实现期望的滤波器传递函数。一般而言，基于谐振器滤波器400的特定的设计，在四对相邻的内部导体410中的每对内部导体之间存在电感性主耦合和电容性主耦合两者，其中对于每对内部导体，电容性主耦合的符号与电感性主耦合的符号相反，使得电容性主耦合和电感性主耦合在至少某种程度上彼此补偿。此外，谐振器滤波器400已被设计为使得不可忽略的(例如，电感性)交叉耦合在非相邻的内部导体410的某些对之间，其中，在不采用欧姆地连接非相邻的内部导体410的分立的旁路连接器的情况下，实现不可忽略的交叉耦合，无论那些旁路连接器在谐振器滤波器400内部还是外部。例如，内部导体410(1)和内部导体410(3)之间可以存在不可忽略的交叉耦合。此外，在内部导体410(1)和410(4)之间或甚至在内部导体410(1)和410(5)之间可以存在较小的、但仍然不可忽略的交叉耦合。一般而言，两个内部导体之间的间隔距离越大，耦合强度越小。可以发生两种基本的耦合机制，两者都对相邻的内部导体和非相邻的内部导体之间的耦合(电容性耦合和电感性耦合)的量有贡献。可以通过调节每个内部导体410的电容性头414的长度和/或阻抗(例如，通过独立地调节内部导体410(3)的尺寸A、B和C)来控制电容性耦合。这种相互作用将为内部导体410的相邻对贡献负的电容性耦合的量，并且为内部导体的非相邻对贡献正的电容性耦合的量。可以通过调节连接相邻的内部导体的不同对的导体间连接器418的长度D和/或高度E来控制电感性耦合，其中距离和高度可以因连接变化而变化。这种相互作用将为内部导体410的相邻对和非相邻对两者贡献正的电感性耦合的量。主耦合(即，相邻的导体之间)和交叉耦合(即，非相邻的导体之间)的电容性贡献和电感性贡献可以被设计为满足指定的耦合值，至少在指定的耦合值的一定范围内。对于所考虑的结构，交叉耦合的符号总是为正，而主耦合的符号可以根据电容性耦合和电感性耦合的具体混合方便地设置。那么有可能实现混合的符号耦合和耦合的谐振器的网络。依赖于耦合到适当选择的内部导体的输入/输出(I/O)端口的数量和位置，可以实施不同类型的直列式谐振器滤波器。诸如图1B的直列式谐振器滤波器400的直列式谐振器滤波器可以由哈尔马(Halma)拓扑表示，该哈尔马拓扑指示相邻的导体和非相邻的导体之间的不可忽略的主耦合和交叉耦合。
技术实现思路
根据本文的一些实施例，滤波器设备可以包括多个低频带谐振器。而且，滤波器设备可以包括彼此仅具有负耦合的多个高频带谐振器。在一些实施例中，滤波器设备可以包括单个机械加工件或压铸件，该单个机械加工件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤波器设备，包括：/n多个低频带谐振器；以及/n多个高频带谐振器，其中所述多个高频带谐振器中的第一高频带谐振器的第一谐振器头与所述多个高频带谐振器中的第二高频带谐振器的第二谐振器头相对，使得所述第一谐振器头和第二谐振器头彼此电容性耦合。/n

【技术特征摘要】
20181214 US 62/779,687;20190125 US 62/796,8091.一种滤波器设备，包括：
多个低频带谐振器；以及
多个高频带谐振器，其中所述多个高频带谐振器中的第一高频带谐振器的第一谐振器头与所述多个高频带谐振器中的第二高频带谐振器的第二谐振器头相对，使得所述第一谐振器头和第二谐振器头彼此电容性耦合。


2.如权利要求1所述的滤波器设备，其中所述第一谐振器头和第二谐振器头之间的最短距离为至少4-6毫米(mm)。


3.如权利要求1所述的滤波器设备，其中所述第一谐振器头或所述第二谐振器头中的至少一个包括切口区域。


4.如权利要求3所述的滤波器设备，还包括在所述切口区域中的调谐元件。


5.如权利要求1所述的滤波器设备，
其中所述多个高频带谐振器中的第三高频带谐振器的第三谐振器头与所述第一谐振器头相对，使得所述第一谐振器头和第三谐振器头彼此电容性耦合，
其中所述多个高频带谐振器中的第三高频带谐振器的柄比所述多个高频带谐振器中的所述第一高频带谐振器的柄短，并且所述多个高频带谐振器中的第三高频带谐振器的柄比所述多个高频带谐振器中的第二高频带谐振器的柄短，
其中所述多个高频带谐振器中的第四高频带谐振器的第四谐振器头与所述第三谐振器头相对，使得所述第四谐振器头和第三谐振器头彼此电容性耦合，
其中所述第四谐振器头与所述多个高频带谐振器中的第五高频带谐振器的第五谐振器头相对，使得所述第四谐振器头和第五谐振器头彼此电容性耦合，以及
其中所述第三谐振器头在所述第二谐振器头和第五谐振器头之间。


6.如权利要求1所述的滤波器设备，还包括在所述多个高频带谐振器中的所述第一高频带谐振器的柄上的调谐元件。


7.如权利要求1所述的滤波器设备，还包括金属壳体，
其中所述金属壳体、所述多个低频带谐振器以及所述多个高频带谐振器一起构成单块的金属结构。


8.如权利要求7所述的滤波器设备，
其中所述多个高频带谐振器中的所述第一高频带谐振器的平面表面与所述多个低频带谐振器中的第一低频带谐振器的平面表面共面，以及
其中所述多个高频带谐振器中的所述第一高频带谐振器的平面表面包括至少5毫米(mm)的均匀的厚度。


9.如权利要求7所述的滤波器设备，
其中所述多个高频带谐振器中的所述第一高频带谐振器的平面表面与所述多个低频带谐振器中的第一低频带谐振器的平面表面共面，以及
其中所述多个高频带谐振器中的所述第一高频带谐振器比所述多个低频带谐振器中的所述第一低频带谐振器短。


10.如权利要求1所述的滤波器设备，其中所述多个高频带谐振器中的相邻的高频谐振器彼此间隔开第一距离，所述第一距离比所述多个低频带谐振器中的相邻的低频谐振器彼此间隔开的第二距离宽。


11.如权利要求1所述的滤波器设备，其中所述滤波器设备包括射频(RF)组...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·塔米阿佐，
申请(专利权)人：康普公司意大利有限责任公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT