[发明专利]一种具备新型负耦合结构的介质滤波器

说明书

本发明公开了一种具备新型负耦合结构的介质滤波器，包括至少两个介质谐振器、至少一个负耦合孔，每个介质谐振器包括由固态电介质材料制作的本体和位于本体表面的调试孔；每个负耦合孔位于两个介质谐振器连接位置的本体表面，其所处的位置和所述的两个介质谐振器相连，所述的负耦合孔为贯穿介质滤波器的通孔；在所述的介质滤波器的其中一个端面，环绕负耦合孔设有非金属环层，调试孔内壁、负耦合孔内壁、介质滤波器除非金属环层外设有金属层。本发明通过在固态电介质材料上制作的本体上开具通孔和设置金属隔离层，实现介质滤波器两侧的谐振器之间的电容耦合，通过改变内部台阶孔的深度和金属隔离层的宽度等方式来调节电容耦合的耦合量。

技术领域

本发明涉及通信设备组件，涉及介质滤波器，尤其是涉及一种具备新型负耦合结构的介 质滤波器。

背景技术

射频滤波器是通信设备中常用的必备组件，拥有多种形态和方式，在4G通信时代及之 前，传统金属腔滤波器是广泛应用的大功率无线通信基站射频组件。随着5G时代的到来， 基站高度的集成化和多单元系统的广泛采用，以及无线通信基站的分布日益密集，对基站的 体积要求越来越小型化，介质滤波器逐渐成为不可替代的首选目标。以5G基站为例，同等 工作频率下的金属腔滤波器为介质滤波器的体积的7～10倍，重量为为介质滤波器5～10 倍。可见，介质滤波器在小型化上的优势十分明显，很大程度上影响到5G基站的尺寸和重 量。

目前，以介质陶瓷为本体，并在本体上进行金属化处理(如银浆涂布后烧银的工艺)来 形成介质谐振器，由多个谐振器及各个谐振器之间的耦合形成介质滤波器。各个谐振器之间 的耦合(相当于信号传输方式)根据极性分为正耦合(电感耦合)和负耦合(电容耦合)。 鉴于各个谐振器之间的耦合极性可以形成传输零点。传输零点是指滤波器通带外的某一频 点，在该频点上滤波器对此频点的抑制度理论上为无穷大，增加传输零点，可以提高滤波器 的近场(离通带较近的频点)抑制能力。

发明内容

常规实心介质滤波器通过盲孔实现电容耦合，生产制造困难，基于此，本发明的目的是 提供一种新型负耦合结构设计的介质滤波器，同时简化了生产加工工艺，通过结构的设计改 变传输相位差，实现高低边各一个零点，可用于通讯设备组件技术领域。

为达到以上目前，本发明的实施例采用了如下技术方案：

一种具备新型负耦合结构的介质滤波器，包括至少两个介质谐振器、至少一个负耦合 孔，每个介质谐振器包括由固态电介质材料制作的本体和位于本体表面的调试孔，通过调试 孔的直径和深度调试所在的介质谐振器的谐振频率；每个负耦合孔位于两个介质谐振器连接 位置的本体表面，其所处的位置和所述的两个介质谐振器相连，所述的负耦合孔为贯穿实心 介质滤波器的通孔；在所述的介质滤波器的其中一个端面，环绕负耦合孔采用金属层隔离工 艺处理形成非金属环层(为TEM开路面)，调试孔内壁、负耦合孔内壁、介质滤波器除非金 属环层外的所有表面进行金属化处理形成金属层(信号输入输出端除外)。

所述的固态电介质材料为微波介质陶瓷材料，微波介质陶瓷材料的介电常数在3～95之 间，有极低的点损耗特性和良好的频率温度稳定性，在选取不同介电常数的微波介质陶瓷材 料后，可设计出种类繁多的介质滤波器产品，在拥有很小的体积的情况下可承受较高的功 率，并具有良好的可靠性。

所述的固态电介质材料也可以是玻璃或高分子材料、高分子复合材料。

介质滤波器表面电极主要为烧制银浆构成，也可以是表面电镀或者其它类型的金属材料 构成。

所述的调试孔为盲孔。

介质滤波器可由多个谐振器构成，其中至少包含一个负耦合孔，也可以设置多个负耦合 孔。通常介质滤波器两个谐振器之间的负耦合孔的数量为一个，实现一个传输零点。而介质 滤波器上的负耦合孔的个数可以为一个或者多于一个，可以依据实际需要的设计方案和频 率，带宽等要求来决定负耦合孔的数量和位置(可设置在任意二个谐振器之间)。