[发明专利]介质滤波器、双工器和包含它们的通信设备

说明书

本发明涉及一种使用其上或其中形成有谐振线的介质部件的介质滤波器，双工器和包含它们的通信设备。

传统地，将包含多个形成在介质基片上或介质块内的谐振线的介质滤波器用作诸如移动电话等通信设备中的带通滤波器。

第11-340706号日本未审查公告中提供了一种介质滤波器，它能够自由设置滤波器的衰减极点频率，并能够通过简单结构得到较好的特性。

在这种介质滤波器中，通过将输入/输出端连接到从谐振器中心朝端面方向偏离的位置，即通过所谓的分流耦合，产生衰减极点。

在这种通过分流耦合得到输入/输出的介质滤波器中，根据与谐振器的分流耦合位置，可在相对宽的范围内设置所产生的衰减极点的位置。由此，有一个优点，即可以更加自由地设置较好的通带特性和衰减特性。但是，所使用的谐振器的形式决定了通带与衰减极点之间的位置关系，例如，衰减极点是否产生在高频侧或低频侧，或它是否产生在两个频率侧。结果，在高频侧和低频侧上产生衰减特性的自由度有限制。

相应地，本发明的一个目的是提供一种介质滤波器、双工器和通信设备。该介质滤波器通过除了由分流耦合产生的衰减极点以外产生更多衰减极点，能够得到任意的通带特性和衰减特性。

根据本发明的第一个方面，提供了一种介质滤波器，所述介质滤波器，包含：介质部件；接地电极和形成在所述介质部件上的多个谐振线；和与所述谐振线分流耦合的输入/输出装置。在这种滤波器中，预定的谐振线相邻，以允许分布常数谐振器耦合，从而在通带的高频侧和低频侧之一产生第一衰减极点，并且分流耦合允许在通带高频侧和低频侧之一产生第二衰减极点。

如上所述，可通过将由分布常数谐振器耦合产生的第一衰减极点，与由分流耦合产生的第二衰减极点置于高频侧或低频侧之一或两侧上，任意决定高频侧和低频侧上得到的衰减特性。

另外，除了由上述分流耦合产生的第二衰减极点以外，本发明允许通过容性耦合和感性耦合，在高频侧和低频侧产生衰减极点。在这个滤波器中，每一个谐振线一端可以是开路端，其另一端可以是短路端。另外，谐振线可以具有台阶状结构，其中，开路端谐振线宽度不同于短路端谐振线宽度。在这种情况下，由于不需要专门电极耦合谐振器，可自由决定通带的高频侧和低频侧上的衰减特性。

另外，在这种滤波器中，可以在低频侧上产生由分布常数谐振器得到的第一衰减极点，而且可在高频侧产生由分流耦合得到的至少两个第二衰减极点。通过这种安排，例如，可抑制通带高频侧出现的寄生模式的响应。

另外，在这个滤波器中，可在高频侧和低频侧相邻的位置产生由分布常数谐振器耦合得到的第一衰减极点，以及由分流耦合得到的第二衰减极点。该安排可提供两个衰减极点之间的大衰减。

另外，在这个滤波器中，每一个谐振线的一端可以是开路端，其另一端可以是短路端，以形成1/4波长谐振器。或者，每一个谐振线的两端可以是短路端，以形成1/2波长谐振器。通过这种安排，在通带高频侧至少可以得到两个由分流耦合产生的衰减极点。

另外，在本发明的介质滤波器中，每一个谐振线的两端可以是开路端，以形成1/2波长谐振器。这种安排允许在高频侧和低频侧上都产生衰减极点。

另外，介质部件可以是基本上为长方体介质块。在介质块内侧可形成通孔，在通孔的内部表面上设置有内部导体，以构成谐振线。通过这种安排，由于可以增加谐振器的Q₀，可以防止谐振线与外部之间不必要的耦合。

另外，在这种滤波器中，输入/输出装置可包含设置在介质块的外部表面上的输入/输出端电极，以及设置在从输入/输出端电极连续到通孔的预定位置的侧孔上设置的导电薄膜。通过这种安排，通过形成通孔相同的方法，并加上通孔内部表面上的内部导体，可形成侧孔，并将导电薄膜设置在侧孔的内部表面上。这种安排有助于分流耦合。

根据本发明的第二个方面，提供了一种双工器，包括两个上述的用作接收滤波器和发送滤波器的介质滤波器，，以及用于通信天线，并设置在两个介质滤波器之间的输入/输出终端。

另外，根据本发明的第三个方面，提供了一种通信设备，它包括用作选择性通过/阻塞信号的电路的介质滤波器或介质双工器。

图1A、1B和1C示出根据谐振器和分流耦合类型的衰减极点频率和谐振频率之间的关系；

图2示出一等效电路图，用于说明两个谐振器之间的耦合的分布常数；

图3A和3B示出曲线图，说明分布常数耦合方式与衰减极点产生方式之间的关系；

图4A到4B示出由分布常数耦合与分流耦合产生的衰减极点的例子；