一种单腔双模介质滤波器及其无线通信设备制造技术

本发明专利技术涉及一种单腔双模介质滤波器及其无线通信设备，该滤波器包括至少一个介质谐振块，并由一个或多个介质谐振块实现交叉耦合或无交叉耦合的多阶滤波响应。每个介质谐振块上设有两个盲孔，两个盲孔对称分布在介质谐振块的同一侧上，由此构成单腔双模的介质谐振块结构，并用于产生两种频率相近的谐振模式：腔体本征谐振模式和同轴线谐振模式。其中，腔体本征谐振模式由介质谐振块本身产生，同轴线谐振模式由两个对称分布的盲孔共同谐振产生。当两种模式谐振时，等效两个相同的介质谐振块级联，尺寸缩减了一倍，采用本发明专利技术所述单腔双模介质谐振块构成的双模介质滤波器将大大缩减介质滤波器的尺寸。介质滤波器的尺寸。介质滤波器的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种单腔双模介质滤波器及其无线通信设备


[0001]本专利技术涉及滤波器
，特别是涉及一种单腔双模介质滤波器，以及应用该滤波器的无线通信设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着新一代移动通信、卫星通信、物联网、新一代一体化雷达系统等无线技术的快速发展，整体通信设备向小型化、高密度、低成本、高性能、低延迟、低功耗的方向快速发展，随着大规模MIMO技术的广泛应用，无线通信系统中的微波滤波器也朝着小型化、高性能、低成本的方向发展。介质滤波器由于内部可以填充高介电常数的材料，可以小型化整体滤波器尺寸。在这种新一代通信体制的大背景下，具有低成本、小型化等优点的介质滤波器成为了人们的研究热点问题。
[0003]虽然对介质滤波器的研究出现了很多的成果，目前主流的介质滤波器尺寸相对于传统金属滤波器确实得到了极大的缩减，在新一代无线通信系统中，由于采用MIMO技术，信道所需滤波器数量大大增加，对滤波器的尺寸要求提出了更加严苛的要求和需求，单腔单模的介质滤波器尺寸依然不能满足部分要求。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有技术中介质滤波器的尺寸仍有待缩小优化的技术问题，本专利技术提供一种单腔双模介质滤波器及其无线通信设备。
[0005]本专利技术公开一种单腔双模介质滤波器，包括至少一个介质谐振块，并由一个或多个介质谐振块实现交叉耦合或无交叉耦合的多阶滤波响应。每个介质谐振块上设有两个盲孔，两个盲孔对称分布在介质谐振块的同一侧上，由此构成单腔双模的介质谐振块结构，并用于产生两种频率相近的谐振模式：腔体本征谐振模式和同轴线谐振模式。其中，腔体本征谐振模式由介质谐振块本身产生，同轴线谐振模式由两个对称分布的盲孔共同谐振产生。
[0006]作为上述方案的进一步改进，盲孔形状采用圆柱型孔、长方体型孔、椭圆体型孔、圆台型孔、腰型孔中的任意一种或多种组合的孔型。
[0007]作为上述方案的进一步改进，两个盲孔以介质谐振块同一侧的中心为对称中心呈中心对称。
[0008]作为上述方案的进一步改进，介质谐振块开设盲孔的一侧所处的平面为孔位面。盲孔由垂直部和水平部两个部分构成。垂直部的延伸方向垂直于孔位面。垂直部的一端作为盲孔的开口，另一端延伸至介质谐振块内部并与水平部连通。水平部的延展方向平行于孔位面。
[0009]作为上述方案的进一步改进，腔体本征谐振模式的频率通过垂直部在其延伸方向上的高度控制。
[0010]作为上述方案的进一步改进，同轴线谐振模式的频率通过水平部在其延展方向上的最大长度控制。
[0011]作为上述方案的进一步改进，介质谐振块上还开设有分别与两个盲孔相对应的两处电磁信号传输通道。每处电磁信号传输通道的一端为传输端口并位于介质谐振块的表面，另一端为在介质谐振块内部延伸的孔洞并与相应的盲孔相交。
[0012]作为上述方案的进一步改进，两处传输端口分别设置在介质谐振块相对的两侧。
[0013]作为上述方案的进一步改进，当单腔双模介质滤波器包括多个介质谐振块时，多个介质谐振块级联，且相邻的两个介质谐振块之间通过窗口形式耦合。
[0014]本专利技术还公开一种无线通信设备，包括射频前端，射频前端中包括至少一组上述任意一项的单腔双模介质滤波器。
[0015]与现有技术相比，本专利技术公开的技术方案具有如下有益效果：
[0016]本专利技术公开的双模介质滤波器，其介质谐振块在单谐振腔的条件下产生两个频率相近模式，第一种模式是介质谐振块腔体本征的TE
101
模式，是一个半波长谐振模；第二种模式是两个对称分布盲孔引入的，类似同轴线谐振器，是一种四分之一波长谐振器，两个谐振模式分别为腔体谐振模式和同轴线谐振模式。当两种模式谐振时，等效两个相同的介质谐振块级联，尺寸缩减了一倍，采用本专利技术所述单腔双模介质谐振块构成的双模介质滤波器将大大缩减介质滤波器的尺寸。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中“L”型结构的单腔双模介质谐振块的立体透视结构示意图；
[0018]图2为图1中介质谐振块的主视图；
[0019]图3为本专利技术实施例中“T”型结构的单腔双模介质谐振块的立体透视结构示意图；
[0020]图4为图3中介质谐振块的主视图；
[0021]图5为图3中介质谐振块的第一种谐振模式电场分布图；
[0022]图6为图3中介质谐振块的第二种谐振模式电场分布图；
[0023]图7为本专利技术实施例中以图1中的介质谐振块为基础的两阶的双模介质滤波器的立体透视结构示意图；
[0024]图8为本专利技术实施例中以图3中的介质谐振块为基础的两阶的双模介质滤波器的立体透视结构示意图；
[0025]图9为图7中双模介质滤波器的仿真频率响应曲线；
[0026]图10为本专利技术实施例提供的一种四阶双模介质滤波器的立体透视结构示意图；
[0027]图11为图10中四阶双模介质滤波器的俯视图；
[0028]图12为图10中四阶双模介质滤波器的仿真频率响应曲线。
[0029]主要元件符号说明
[0030]1、介质谐振块；10、盲孔；101、垂直部；102、水平部；11、孔位面；12、电磁信号传输通道；121、传输端口；122、孔洞；2、窗口；。
[0031]以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
型结构。具体地，垂直部101和水平部102的形状均呈圆柱形孔，二者同轴设置，且轴向垂直于孔位面11。其中，水平部102在孔位面11上的投影面积大于垂直部101在孔位面11上的投影面积，由此构成“T”型的半封闭式腔体。
[0042]介质谐振块1是一种双模谐振结构，本实施例对“T”型结构做场分析，其他结果与其类似，不再赘述。介质谐振块1的两种谐振模式的电场分布分别如图5和图6所示，图5中是基模(频率最低的那个的谐振模式)的电场分布，是介质谐振块腔体本征的TE
101
模式，是一个半波长谐振器，该模频率主要通通过盲孔10的垂直部101的高度调谐；图6为高次模的电场分布，该模式是两个对称分布盲孔10产生的，类似同轴线谐振器，是一种四分之一波长谐振器，该模频率主要通过盲孔10的水平部102的长度调谐。综上所述，单腔双模谐振介质块的两个谐振模式分别为腔体谐振模式和同轴线谐振模式。
[0043]另外，介质谐振块1的外表面以及盲孔10的内壁表面均可覆有银浆，当然也可从选用其他具有良好导电率的材料，从而可为滤波器创造一个相对屏蔽的电磁环境，以免电磁波对外辐射。
[0044]请参阅图7和图8，本实施例中，介质谐振块1上的相对两侧还可分别开设有与两个盲孔10相对应的电磁信号传输通道12，图7和图8分别为本实施例提供的两种不同形状盲孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单腔双模介质滤波器，其特征在于，包括至少一个介质谐振块，并由一个或多个所述介质谐振块实现交叉耦合或无交叉耦合的多阶滤波响应；每个所述介质谐振块上设有两个盲孔，两个所述盲孔对称分布在所述介质谐振块的同一侧上，由此构成单腔双模的介质谐振块结构，并用于产生两种频率相近的谐振模式：腔体本征谐振模式和同轴线谐振模式；其中，所述腔体本征谐振模式由所述介质谐振块本身产生，所述同轴线谐振模式由两个对称分布的所述盲孔共同谐振产生。2.根据权利要求1所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，所述盲孔形状采用圆柱型孔、长方体型孔、椭圆体型孔、圆台型孔、腰型孔中的任意一种或多种组合的孔型。3.根据权利要求1所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，两个所述盲孔以所述介质谐振块同一侧的中心为对称中心呈中心对称。4.根据权利要求1所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，所述介质谐振块开设所述盲孔的一侧所处的平面为孔位面；所述盲孔由垂直部和水平部两个部分构成；所述垂直部的延伸方向垂直于所述孔位面；所述垂直部的一端作为所述盲孔的开口，另一端延伸至所述介质谐振块内部并与所述水平部连通；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑纬宇，赵雨桐，郭泳欣，
申请(专利权)人：人民华智通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：