[发明专利]介质滤波器、介质双工器和通信装置

说明书

本发明涉及一种高频滤波器，本发明尤其涉及用于微波带通信系统的基站中的介质滤波器，介质双工器和通信装置。

下面将参照图1描述传统的介质滤波器中的第一个例子。

介质滤波器110由两个平行地放置的介质谐振器120a和120b和用于覆盖介质谐振器120a和120b的敞开部分的金属面板111a和111b构成。介质谐振器120a和120b都由用介质陶瓷制成的方柱形腔体121构成，并将介质块122设置在腔体内。通过在腔体121的外部表面上涂复和烘焙银膏形成导电层123。介质块122是十字形的，它的两个介质极交叉。典型地，腔体121和十字形介质谐振器122被整体模制。耦合回路112a和112b安装在金属面板111a上。将回路的一端连接到同轴连接器113a和113b(它安装到金属面板111a)的中心导体，而另一端接地，连接到金属面板111a。另外，将用于电磁耦合两个介质谐振器120a和120b的耦合回路112c安装到另一个金属面板111b。

当信号从外部输入时，在回路112a的周围产生磁场，并且所产生的磁场耦合到介质谐振器122的一个介质极的周围的磁场。另外，通过形成在介质块122的交叉部分的凹槽125，耦合一个介质极周围的电磁场和另一个垂直于它的介质极的电磁场。对于另一个介质谐振器120b，发生类似的电磁场耦合链，结果，介质滤波器110将用作四级带通滤波器。

回路112a由沿和一个介质极的长度方向一样的方向延伸的第一部分112a1，和沿垂直于第一部分112a1的方向延伸的第二部分112a构成。还有，回路112b具有类似的结构。从而，回路112a的第一部分112a1耦合到沿介质谐振器112相同的方向延伸的介质极，同时回路112a的第二部分112a2耦合到介质谐振器122中另一个介质极。结果，使得可以通过同时在介质谐振器中将回路112a耦合到第一和第二谐振器，在介质谐振器的谐振频率的低频侧或高频侧上提供衰减极点。

通常，对于频率低于谐振频率的信号，即使在通过谐振器时其相位也不变化，但是对于频率高于谐振频率的信号，当通过谐振器时，其相位将变化π。例如，当由回路112a的第一部分112a1同相耦合到一个介质极中产生的谐振模式，并由回路112a的第二部分112a2反相耦合到另一个介质极中产生的谐振模式时，在谐振频率的低频侧上产生衰减极点。

下面，将参照图2描述传统介质滤波器中的第二个例子。另外，图2是第二个传统例子中介质滤波器的分解透视图。另外，用相同的标记表示和前面传统例子中相同的部分，并将仅仅显示构成介质滤波器的介质谐振器而说明。

在如图2所示的传统介质谐振器120c中，在十字形介质谐振器122和腔体121的四个接合部分处，从腔体121的外部朝其内部设置凹陷部分124。结果，如图2的电场分布图所示，介质谐振器120c具有三个谐振模式，即，TM110模式、TM111模式和TM110模式，介质滤波器用作三级带通滤波器。

因为在通带外部产生几处寄生成份，故在用于通信基站等等设备中的介质滤波器中，必须在通带的低频侧和高频侧上都提供衰减极点，以抑制它们。但是，在第一个传统的例子的介质滤波器中，通过具有两个谐振模式和回路作为输入/输出(I/O)耦合单元(用于同时耦合这两个谐振模式)的介质谐振器，只能在低频侧或高频侧中的一侧上提供衰减极点。相应地，为了通过平行地再安排一个介质谐振器，在低频侧和高频侧上都提供衰减极点，必须在那一侧上提供其它衰减极点。即，在第一传统例子中，为了在低频侧和高频侧上提供衰减极点，总是需要两个介质谐振器，并且因此有使介质滤波器的尺寸加大的问题。

另外，对于第二个传统例子中的介质滤波器，没有任何方法在谐振频带的低频带和高频带上提供衰减极点。

相应地，本发明的一个目的是提供一种解决上述问题的介质滤波器，它在谐振频率的低频侧和高频侧上提供衰减极点，并能够小型化。

本发明的这个目的可以通过一种介质滤波器达到，它包含：具有至少三个谐振模式的介质谐振器，所述介质谐振器包含具有传导性的腔体，安排在所述腔体内的介质谐振器；和耦合到所述介质谐振器的输入/输出耦合单元，其中，所述输入/输出耦合单元耦合到第一级的谐振模式，并和第一级近似反相地耦合到在所述介质谐振器的谐振模式中的至少一个第h级(h＝2n+1：其中n是整数)的谐振模式。

较好地，在根据本发明的介质滤波器中，输入/输出耦合单元是一个具有传导性的回路，其中所述输入/输出耦合单元沿如此方向安排，从而它与所述输入/输出耦合单元耦合到的谐振模式近似反相地耦合。