[发明专利]一种介质腔体双通带滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及介质腔体双通带滤波器领域。

背景技术

随着各种通信标准的不断涌现，多频多模的射频前端成为一个发展趋势，而为了构建这些射频前端，需要使用双通带或者多通带滤波器。

当前已发表的双通带滤波器设计方案大概有以下几种：第一种方案是使用两个单通带滤波器并联，每个滤波器产生一个通带，从而获得两个通带；第二种方案是使用宽带带通滤波器和带阻滤波器串联，利用带阻滤波器的阻带割裂带通滤波器的通带，一分为二，获得两个通带；第三种方案是使用在带通滤波器中嵌入带阻谐振器单元，使得通带分裂成两个；第四种方案是双模谐振器方案，利用高介电常数的两个谐振模式分别实现一个通带。几种方案中，基于双模谐振器的方案具有更高的电路效率，但是常常不能够自由控制各个通带的带宽。

从实现形式来说，目前双通带滤波器很多方案是平面电路形式，比如微带形式或基片集成波导形式，但是谐振器Q值较低，导致滤波器损耗较大。虽有少数同轴腔体双通带滤波器方案，但谐振器Q在移动通信频段往往限制在三、四千以下；而波导双通带滤波器由于体积原因，不适用于移动通信频段(L波段和S波段)。

为了更进一步提高谐振器Q值，降低双通带滤波器的损耗，本发明使用加载高介电常数柱形介质的腔体谐振器的三个模式(TE_01δ模式和两个简并的HEH₁₁模式)实现了双通带滤波器，每个谐振模式的Q值能达到一万以上。一腔三模、体积复用的方案获得了较小的滤波器体积。

发明内容

本发明利用介质腔体谐振器实现双通带滤波器。其中介质腔体谐振器为加载了高介电常数圆柱形介质的腔体谐振器。使用其TE_01δ单模谐振模式和HEH₁₁简并双模谐振模式分别实现一个通带，这些谐振模式具有较高的Q值，可以获得较低的通带损耗。

为此，在输入/输出同轴端口通过树杈形金属探针结构实现与第一个和最后一个介质谐振腔的耦合，其中树杈形金属探针结构包括直导体部分和圆弧导体部分，同时实现端口与相邻谐振器的TE_01δ模式和一个HEH₁₁模式的耦合。

在相邻两腔体之间的导体腔壁的边缘和中间分别开窗口，并施加两个金属探针，实现两腔的TE_01δ模式之间以及HEH₁₁模式之间的耦合。

在每个腔体的对角线上，从盖板上实施金属调螺，实现腔内两个简并HEH₁₁模式之间的耦合。

在每个腔内实施金属调螺或金属盘，实现对三个模式的频率调谐。

该介质腔体双通带滤波器每个腔有三个模式用于实现两个通带，体积使用效率高，体积较小，同时具有损耗低、功率容量大等优点。

技术效果：

1.本发明所述的介质腔体双通带介质滤波器利用每个腔体的TE_01δ谐振模式和两个HEH₁₁简并谐振模式来两个通带，体积复用，具有较高的体积使用效率和较小的体积。

2.相比于微带形式、基片集成波导形式的的双通带滤波器，本发明所述的介质腔体双通带滤波器具有损耗低、功率容量大、温度稳定度高的优势，特别适用于基站射频前端。

附图说明：

图1加载了高介电常数圆柱形介质的腔体谐振器(介质腔体谐振器)

图2介质腔体谐振器的TE_01δ模式和两个简并的HEH₁₁模式的电场图

图3具有两个腔的介质腔体双通带滤波器的结构

图4具有两个腔的介质腔体双通带滤波器的模式耦合示意图

图5具有两个腔的介质腔体双通带滤波器的等效电路拓扑结构

图6具有两个腔的介质腔体双通带滤波器的实测S参数曲线

具体实施方式

如图1为加载高介电常数圆柱形介质的介质腔体谐振器。其中，在方形金属空腔中加载高介电常数柱形介质，该介质由一个低介电常数圆柱形介质支撑。