一种一腔三模介质独块带通滤波器及应用制造技术

本发明专利技术公开一种一腔三模介质独块带通滤波器及应用。本发明专利技术采用独块表面镀金属介质块实现三模带通滤波器，包括三模谐振腔、谐振腔内谐振模式之间的调谐和耦合结构、谐振腔和源之间的耦合结构、谐振腔和负载之间的耦合结构、源和负载之间的耦合结构。即由低剖面的表面镀金属介质作为三模谐振单元，构建微波三模带通滤波器、级联高阶带通滤波器和双工器，有效地减小了滤波器的体积和重量，提高加工精度，易于批量生产、以及和PCB系统集成。本发明专利技术以独块三模谐振腔为基础，增加源负载耦合，实现全并联拓扑结构，使滤波器带外零点的个数和位置可控，提高滤波器通带的矩形系数和带外抑制，较好地解决了多模谐振腔带外谐波多、且间隙小的问题。隙小的问题。隙小的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种一腔三模介质独块带通滤波器及应用


[0001]本专利技术属于微波陶瓷介质带通滤波器，涉及一种一腔三模介质独块带通滤波器及应用，尤其涉及利用独块表面镀银陶瓷介质块实现实现一腔三模带通滤波器，包括三模谐振腔、谐振腔内谐振模式之间的调谐和耦合结构、谐振腔和源之间的耦合结构、谐振腔和负载之间的耦合结构、源和负载之间的耦合结构。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的迅速发展，微波频带越来越拥挤，频带资源的划分更加精细，各类通信系统可利用的频率间隔越来越密集，滤波器性能要求也更高，如小型化、低插损、陡峭的边频抑制(矩形度、选择性)、宽的带外谐波抑制窗、平坦的幅频和相频(群时延)特性、宽带、高耐压性等，高性能的微波滤波器是现代滤波器的实际需求、以及发展趋势。
[0003]一腔多模介质谐振器相对于单腔单模介质谐振器，具有更高的无载Q值、更多的谐振频点，模式间更易实现并联通路，形成更多可控传输零点；一腔多模介质谐振器相对于单腔多模金属谐振器，具有更小的体积、更宽的频带、更高的耐压性能。因此，由一腔多模介质谐振器构建的滤波器、以及由其构建的更高阶的滤波器，具有更大的潜力以较小的体积满足上述滤波器的高性能要求，是现代滤波器研究的热点。但是，相较于单腔单模滤波器，单腔多模滤波器的馈电、模式内部耦合、不同多模腔之间的耦合更加复杂，带外谐波数量更多、谐波间隙更小，无论是研究设计、还是产品化，都具有更大的难度和挑战性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个目的在于解决以下问题：现有单模微波陶瓷介质滤波器、以及单模和多模金属腔体滤波器体积大、重量大；现有双模和三模微波陶瓷介质滤波器带外谐波抑制性能差；现有三模微波陶瓷介质滤波器耦合和馈电结构复杂，不便于批量生产和装配。针对现代微波滤波器体积小、重量轻、带内插损小、带外抑制高、频率选择性高、便于批量生产和装配的要求，提供具有上述优点的一种一腔三模介质独块带通滤波器，不仅可实现宽带带通滤波性能，并且具有较好的带外抑制性能，可应用于4G、5G、 WIFI等频段，并可作为基本单元构建上述频段的更高阶滤波器及多工器。
[0005]本专利技术技术方案如下：
[0006]一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔和第一PCB板；
[0007]所述的三模谐振腔包括表面镀金属介质块；所述表面镀金属介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括C型缝隙和两条直线型缝隙；C 型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙；
[0008]两个耦合缝隙中C型缝隙与直线型缝隙连接段所在金属层(与第一PCB板接触面) 分别作为信号输入输出端。
[0009]作为优选，C型缝隙与两条直线型缝隙分别位于表面镀金属介质块的不同两侧面，其中C型缝隙与两条直线型缝隙必有一个位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面；
[0010]作为优选，金属材质为银，介质块材质为陶瓷。
[0011]所述第一PCB板包括第一PCB板本体、贯穿第一PCB板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一PCB板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与第一金属面的接地金属面间留有去金属区域；位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面上的缝隙位于去金属区域内，不与第一金属面接触；输入输出信号线与信号输入输出端重合；
[0012]另外，本专利技术提供一种优选方案：一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔和第一PCB板；
[0013]所述的三模谐振腔包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括C型缝隙和两条直线型缝隙； C型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与C型缝隙垂直设置；C型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面；C型缝隙内金属部分作为信号输入输出端。
[0014]所述第一PCB板包括第一PCB板本体、贯穿第一PCB板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一PCB板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与接地金属面间留有去金属区域；所述接地金属面为工字型结构，工字型结构的上下横向臂位于第一PCB板本体的上下侧；所述去金属区域包括两个分别位于接地金属面工字型结构的纵向臂两侧的C型开槽；C型开槽的开口朝外设置，且输入输出信号线位于C型开槽内；C型缝隙一一对应位于C型开槽内；
[0015]另外，本专利技术提供一种优选方案：一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔和第一PCB板；
[0016]所述的三模谐振腔包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括C型缝隙和两条直线型缝隙； C型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与C型缝隙垂直设置；两条直线型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面；两条直线型缝隙间金属部分作为信号输入输出端。
[0017]所述第一PCB板包括第一PCB板本体、贯穿第一PCB板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一PCB板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与接地金属面A间留有去金属区域；所述接地金属面包括两矩形金属面，分别位于第一PCB板本体的上下侧；所述输入输出信号线为轴对称的二阶梯结构；所述两输入输出信号线间设有去金属区域；直线型缝隙对应位于去金属区域内；所述矩形金属面的长度b41与表面镀金属介质块的长度S1相同；所述第一PCB 板本体的长度b43大于表面镀金属介质块的长度S1，宽度b44与表面镀金属介质块的宽度S2相同；所述输入输出信号线朝外侧的第一阶梯不与表面镀金属介质块接触，朝内侧的第二阶梯位于表面镀金属介质块的下方；所述第二金属面开有矩形槽，该矩形槽的长度b49和宽度b410与表面镀金属介质块的长度S1和宽度S2近似、可不相同；
[0018]另外，本专利技术提供一种优选方案：一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依
次包括三模谐振腔和第一PCB板；
[0019]所述的三模谐振腔A包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括C型缝隙和两条直线型缝隙；C型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与C型缝隙垂直设置；C 型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面；C型缝隙内金属部分作为信号输入输出端。
[0020]所述第一PCB板包括第一PCB板本体、贯穿第一PCB板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一PCB板本体上下表面的第一金属面、第二金属面或；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一腔三模介质独块带通滤波器，其特征在于从上至下依次包括三模谐振腔和第一PCB板；所述的三模谐振腔包括表面镀金属介质块；所述表面镀金属介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括C型缝隙和两条直线型缝隙；C型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙；两个耦合缝隙中C型缝隙与直线型缝隙连接段所在金属层分别作为信号输入输出端；所述第一PCB板包括第一PCB板本体、贯穿第一PCB板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一PCB板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与第一金属面的接地金属面间留有去金属区域；位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面上的缝隙位于去金属区域内，不与第一金属面接触；输入输出信号线与信号输入输出端重合。2.如权利要求1所述的一种一腔三模介质独块带通滤波器，其特征在于C型缝隙与两条直线型缝隙分别位于表面镀金属介质块的不同两侧面，其中C型缝隙与两条直线型缝隙必有一个位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面。3.如权利要求1所述的一种一腔三模介质独块带通滤波器，其特征在于金属材质为银，介质块材质为陶瓷。4.一种一腔三模介质独块带通滤波器，其特征在于从上至下依次包括三模谐振腔A和第一PCB板；所述的三模谐振腔A包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括C型缝隙和两条直线型缝隙；C型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与C型缝隙垂直设置；C型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面；C型缝隙内金属部分作为信号输入输出端；所述第一PCB板包括第一PCB板本体、贯穿第一PCB板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一PCB板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与接地金属面间留有去金属区域；所述接地金属面为工字型结构，工字型结构的上下横向臂位于第一PCB板本体的上下侧；所述去金属区域包括两个分别位于接地金属面工字型结构的纵向臂两侧的C型开槽；C型开槽的开口朝外设置，且输入输出信号线位于C型开槽内；C型缝隙一一对应位于C型开槽内。5.一种一腔三模介质独块带通滤波器，其特征在于从上至下依次包括三模谐振腔B和第一PCB板；所述的三模谐振腔B包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括C型缝隙和两条直线型缝隙；C型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与C型缝隙垂直设置；两条直线型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接触面；两条直线型缝隙间金属部分作为信号输入输出端；所述第一PCB板包括第一PCB板本体、贯穿第一PCB板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一PCB板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入
输出信号线与接地金属面A间留有去金属区域；所述接地金属面包括两矩形金属面，分别位于第一PCB板本体的上下侧；所述输入输出信号线为轴对称的二阶梯结构；所述两输入输出信号线间设有去金属区域；直线型缝隙对应位于去金属区域内；所述矩形金属面的长度b41与表面镀金属介质块的长度S1相同；所述第一PCB板本体的长度b43大于表面镀金属介质块的长度S1，宽度b44与表面镀金属介质块的宽度S2相同；所述输入输出信号线朝外侧的第一阶梯不与表面镀金属介质块接触，朝内侧的第二阶梯位于表面镀金属介质块的下方；所述第二金属面开有矩形槽。6.一种一腔三模介质独块带通滤波器，其特征在于从上至下依次包括三模谐振腔A和第一PCB板；所述的三模谐振腔A包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括C型缝隙和两条直线型缝隙；C型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与C型缝隙垂直设置；C型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一PCB板接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王高峰，吴欣慧，曹芽子，袁博，齐延铸，
申请(专利权)人：杭州法动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：