[发明专利]介质谐振滤波器及其制造方法和使用其的双工器/多工器

说明书

技术领域

本申请涉及介质谐振滤波器、介质谐振滤波器的制造方法、以及使用介质谐振滤波器的双工器/多工器。

背景技术

介质谐振滤波器因其尺寸紧凑、热稳定性良好和Q性能高而广泛地应用于卫星有效载荷设备和地面蜂窝式基站设备中。

在可制造性和滤波耦合配置方面具有优势的单模介质谐振滤波器已经广泛地用于无线通信业。

近年来，有多项研究关于多简并模介质谐振器。多简并模可以是使用具空间对称性的相同类型的模或者以同一频率谐振的不同类型的模。第6,414,571号美国专利公开了一种双TM模复合谐振器，用于蜂窝式无线微波通信设备。第12/479,263号美国专利申请公开了介质谐振滤波器和使用完整或半切割圆柱形介质谐振器实现的多工器。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种介质谐振滤波器。该介质谐振滤波器包括至少一个介质谐振器。该介质谐振器包括金属腔体和介质柱，金属腔体具有顶面和底面并且限定谐振腔，介质柱位于谐振腔内。该介质柱与金属腔体顶面和底面是短路相接的。在介质柱中平行于介质柱的轴线形成有多个孔，在顶面上分别对应于孔的位置形成有多个开口。多个调谐螺杆分别通过开口插入孔中。介质谐振器支持双TM₁₁简并模，双TM₁₁简并模中的每个模均形成一个电谐振器。每个调谐螺杆的插入深度和尺寸都是可调节的，以调节双简并模的谐振频率和双简并模之间的耦合。

本公开的另一个方面提供了一种介质谐振滤波器。该介质谐振滤波器在同一个金属腔体中包括多个介质谐振器，其中，金属腔体包括顶面和底面。在每两个相邻的介质谐振器之间设置有分隔壁以将腔体分隔成多个谐振腔。设置有耦合元件以用于两个相邻的介质谐振器之间的耦合。各介质谐振器均包括位于介质谐振器的谐振腔内的介质柱，其中，介质柱与金属腔体的顶面和底面是短路相接的，在介质柱中平行于介质柱的轴线形成有多个孔，在顶面上分别对应于孔的位置形成有多个开口，多个调谐螺杆分别通过开口插入孔中。各介质谐振器均支持双TM₁₁简并模，双TM₁₁简并模中的每个模均形成一个电谐振器，调谐螺杆中的每个调谐螺杆的插入深度都是可调节的，以调节双简并模的谐振频率和双简并模之间的耦合。

本公开的又一方面提供了一种制造介质谐振滤波器的方法。该方法包括：基于所需的中心频率、带宽、隔离和回波损耗获得滤波器的介质柱和金属腔体的尺寸参数；根据所获得的尺寸参数形成具有孔的介质柱、调谐螺杆、金属腔体和具有开孔的顶面；以及通过将介质柱放置在金属腔体中并且将调谐螺杆插入介质柱的孔中来装配滤波器。该介质谐振滤波器支持双TM₁₁简并模，双TM₁₁简并模中的每个模均形成一个电谐振器，并且每个调谐螺杆的插入深度都是可调节的，以调节双简并模的谐振频率和双简并模之间的耦合。

附图说明

图1是根据本申请的一个实施方式包括介质谐振器的介质谐振滤波器的透视图；

图2a是根据本申请的一个实施方式的介质谐振器的平面图；

图2b是沿图2a的线B-B’所取的截面图；

图2c是沿图2a的线A-A’所取的截面图；

图3a是根据本申请的一个实施方式的介质谐振器的平面图；

图3b是根据本申请的一个实施方式的介质谐振器的平面图；

图4a是示出根据本申请的一个实施方式的调谐螺杆设置的示意图；

图4b是示出根据本申请的一个实施方式在谐振器中两个TM₁₁简并模的电场和磁场的示意图；

图4c是示出根据本申请的一个实施方式在谐振器中两个TM₁₁简并模的电场和磁场的示意图；

图5是示出根据本申请的一个实施方式的调谐螺杆设置的示意图；

图6是示出根据本申请的一个实施方式具有输入/输出端口的滤波器的示意图；

图7a是示出根据本申请的一个实施方式具有两个介质谐振器的滤波器的示意图；

图7b是示出根据本申请的一个实施方式具有两个介质谐振器的滤波器的示意图；

图8是示出根据本申请的一个实施方式具有两个介质谐振器的滤波器的示意图；

图9a是根据本申请的一个实施方式的具有四个介质谐振器的介质谐振滤波器的示意图；

图9b是图9a的介质谐振滤波器的传输响应图；

图10a-10d是示出根据本申请的一个实施方式具有四个介质谐振器的介质谐振滤波器的示意图；