[实用新型]一种空腔高Q三模介质谐振空心结构及含有该谐振结构的滤波器

说明书

本实用新型专利公开了一种空腔高Q三模介质谐振空心结构及含有该谐振结构的滤波器，包括空腔和盖板，空腔内设置由类似正方体介质谐振块及介质支撑架组成，类似正方体介质谐振块与介质支撑架构成三模介质谐振杆，三模介质谐振杆与空腔内壁之间为空气,类似正方体介质谐振块一端或者任意端分别与介质支撑架连接，介质支撑架与空腔内壁进行连接，类似正方体介质谐振块在空腔的X、Y、Z轴三个方向形成三模谐振。使用了本实用新型的空腔滤波器的体积比现有的空腔滤波器的体积减小40％，插入损耗减小30％以上，其能够保证谐振杆与腔体的较小间距下获得高Q值。

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域中所用的基站滤波器、天馈类滤波器、合路器及抗干扰滤波器等，滤波器的种类可以为带通、带阻、高通、低通，具体涉及一种高Q三模介质谐振结构及含有该高Q三模介质谐振结构的滤波器。

背景技术

随着第四代移动通讯向第五代移动通讯的快速发展，对通讯设备的小型化和高性能化的要求越来越高。传统滤波器由于其金属腔体积较大且性能一般，故逐渐被单模介质滤波器取代，单模介质滤波器主要包括TE01模介质滤波器和TM模介质滤波器，TE01模介质滤波器和TM模介质滤波器一般多采用单模介质谐振的方式，该谐振方式虽然能够提升一定Q值，但其存在制作成本高、体积大的缺点。

为了解决单模介质滤波器成本高、体积大的技术问题，三模介质滤波器应运而生。现有技术中，三模介质滤波器一般分为TE三模滤波器和TM三模滤波器。TE三模滤波器具有耦合方式复杂、体积大、Q值高的特点；TM三模滤波器具有耦合方式简单、体积小、Q值低的特点。对于相同频段的TE三模滤波器和TM三模滤波器而言，TM三模滤波器的重量、成本和体积比TE三模滤波器的小得多。故现有技术中一般将TE三模滤波器用于设计窄带滤波器，其余类型的滤波器一般采用TM三模滤波器。由于TM三模滤波器的介质谐振块上会焙银，焙银后在银层和介质谐振块的表面之间形成了玻璃态的物质，导致实际导电率大大下降，从而实际Q值较低，进一步限制了TM三模滤波器的使用范围。故如何获得一种小体积、高Q值的TM三模滤波器是滤波器研发的新方向。

现有的TM三模滤波器，其一般均是采用立方体/类立方体/球形谐振腔内设置立方体/类立方体/球形介质谐振块的结构，介质谐振块由介质基座支撑，且谐振腔的单边尺寸与介质谐振块的单边尺寸的比值一般大于1.6。当谐振腔的体积保持不变且介质谐振块略微变大时或者谐振腔的体积略微变小且介质谐振块保持不变或者谐振腔的体积略微变小且介质谐振块略微变大时，由表1提供的数据对比可知，随着谐振腔的单边尺寸与介质谐振块的单边尺寸比值的加大，基模的Q值会随比值的增加而加大，高次模的Q值会随比值的增加而减小，介质谐振块尺寸随着比值加大而减小，空腔的尺寸不断加大，在接近空腔3/4波长尺寸时，由于介质谐振块的尺寸不断缩小，基模Q值也随之降低，高次模的频率随着比值的增加，离基模频率时远时近。

不同比值对应的谐振腔的空腔体积也不同，可根据实际需求选择。在表1比值范围内的不同尺寸的空腔及对应的类似立方体谐振器，对滤波器性能要求很高时可以选择比值在1.6以上尺寸的单腔。故当谐振腔的单边尺寸与介质谐振块的单边尺寸的比值大于1.6时，Q值的大小与谐振腔和介质谐振块之间的间距的大小呈正比，但是其带来的缺点是滤波器体积过于庞大。

表1：

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种高Q三模介质谐振结构及含有该结构的滤波器，其可以降低滤波器整体插入损耗，以满足空腔滤波器对更小插件及更小体积的要求。