[发明专利]一种谐振单元和介质滤波器

说明书

本发明介质谐振单元，包括空腔、支撑架、谐振器和盖板；所述空腔为密封的空间构成，其中空腔的一个面为盖板面；所述谐振器由介质谐振块和谐振杆组成；所述谐振器安装在空腔中，所述支撑架安装在谐振器和空腔的内壁之间的任意位置并且匹配谐振器和空腔任意形状并连接固定，其中，所述介质谐振块上至少设有一个收容该谐振杆的孔，所述谐振杆与介质谐振块之间非电连接。本发明在介质谐振块上设置通孔或是盲孔，在通孔和盲孔中放入介质谐振杆或金属谐振杆，降低频率，有效的解决了现有的技术问题。

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种谐振单元和介质滤波器。

背景技术

近年来，滤波器作为通信天馈系统的重要组成部分，是绕不开的关键器件，滤波器的研究也在不断地取得新进展。滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。随着移动通信技术的发展，对滤波器的要求越来越高，如低频率、低成本、高功率、高性能等等。特别是产品小型化的需求越来越广泛。尤其是在低频段的产品上，传统设计的体积太大，已无法满足新的市场需求。长期以来，人们一直在探索如何减小低频产品的体积，常见的降低频率的方法有金属谐振杆加金属圆盘方式，但是在小体积情况下无法提升单腔Q值从而导致插入损耗较大。另外通过TE模或TM模介质谐振器能够提升Q值，但是无法满足体积又小频率又低的需求，且介质谐振器其高昂的成本限制了其应用范围。所以如何在保持单腔小体积的情况下，实现大幅度降低频率是基站滤波器供应商面对市场挑战所需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种谐振单元和介质滤波器，其能够在保持单腔较高Q值和滤波器的体积不变的情况下，大幅降低单腔频率。

本发明公开了一种谐振单元，包括空腔、支撑架、谐振器和盖板；所述空腔为密封的空间构成，其中空腔的一个面为盖板面；所述谐振器由介质谐振块及谐振杆构成；所述谐振器安装在空腔中，所述支撑架安装在谐振器和空腔的内壁之间的任意位置并且匹配谐振器和空腔任意形状并连接固定，其中，所述谐振器中的介质谐振块其中一个轴向为通孔时，介质谐振块安装于空腔内，与空腔内壁不接触，或者介质谐振块其中一端与空腔内壁接触连接，或者介质谐振块同一轴向双端与空腔内壁接触连接，金属谐振杆或介质谐振杆安装于介质谐振块通孔内，且一端与空腔内壁接触连接或者不接触，另外一端不接触空腔内壁，和/或在该端设置法兰盘，介质谐振杆法兰盘表面金属化，且介质谐振杆同一轴向二端与空腔内壁接触，组合形成完整谐振器；介质谐振块任意垂直轴向与金属谐振杆或介质谐振杆组合实现单一轴向谐振结构，所述谐振器中的介质谐振块其中一个轴向为盲孔时，介质谐振块安装于空腔内，与空腔内壁不接触，或者介质谐振块其中一端与空腔内壁接触连接，或者介质谐振块同一轴向双端与空腔内壁接触连接，金属谐振杆或介质谐振杆一端安装于盲孔内，另外一端与空腔内壁接触连接，或不与空腔内壁接触连接，和/或在该端设置法兰盘，组合形成完整谐振器；介质谐振块任意垂直轴向与金属谐振杆或介质谐振杆组合实现单一轴向谐振结构；所述谐振器中的介质谐振块为实心或其中一个轴向为盲孔时，金属谐振杆同一轴向的其中一端安装于介质谐振块表面或盲孔内，另外一端与空腔内壁接触连接，金属谐振杆在介质谐振块同一轴向对应的一个或者二个面分别安装，或在介质谐振块不同轴向对应的面进行安装，或为一个或多个金属谐振杆安装在介质谐振块的不同轴向表面或者盲孔内，组合形成完整谐振器，介质谐振块任意垂直轴向与金属谐振杆或介质谐振杆组合实现单一轴向谐振结构，所述空腔内设置一个单一轴向的圆柱体或多边体的谐振器及其固定的支撑架与空腔形成一个单模或多模谐振单元；或所述空腔内设置二个垂直交叉的圆柱体或多边体单一轴向谐振器及其固定的支撑架与空腔形成一个单模或多模谐振单元，其中X轴向的圆柱体或多边体的谐振器的X轴向尺寸大于等于Y轴的圆柱体或多边体的谐振器垂直方向且与X轴向平行的尺寸；其中Y轴的圆柱体或多边体的谐振器Y轴尺寸大于等于X轴的圆柱体或多边体的谐振器的垂直方向且与Y轴向平行的尺寸；或所述空腔内设置三个相互垂直交叉的圆柱体或多边体单一轴向谐振器及其固定的支撑架与空腔形成一个单模或多模谐振单元，其中X轴向的圆柱体或多边体谐振器的X轴向尺寸大于等于Y轴的圆柱体或多边体的谐振器和Z轴向圆柱体或多边体谐振器的垂直方向且与X轴向平行的尺寸；其中Y轴向的圆柱体或多边体的谐振器的Y轴向尺寸大于等于X轴的圆柱体或多边体的谐振器和Z轴向圆柱体或多边体谐振器的垂直方向且与Y轴向平行的尺寸；其中Z轴向的圆柱体或多边体的谐振器的Z轴向尺寸大于等于X轴的圆柱体或多边体的谐振器和Y轴向圆柱体或多边体谐振器的垂直方向且与Z轴向平行的尺寸，所述谐振单元为单一轴向谐振器、垂直交叉单一轴向谐振器或者三个相互垂直交叉的单一轴向谐振器时，在谐振器水平及垂直方向上切边、开槽、切角，使其空腔内壁尺寸与三个轴向对应的谐振器尺寸变化或者水平、垂直方向的尺寸变化，改变基模及多个高次模频率及对应的多模数量及Q值，所述谐振单元为垂直交叉单一轴向谐振器或者三个相互垂直交叉的单一轴向谐振器时，其中任意一个轴向的圆柱体或多边体的谐振器小于另外一个或者二个轴向的圆柱体或多边体的谐振器垂直方向且与轴向平行的尺寸时，与其对应的基模及多个高次模的频率及Q值都会发生相应变化，在保持基模频率不变时，不同介电常数的谐振器与空腔、支撑架组成的谐振单元，基模及多个高次模频率对应的单模、多模及Q值大小会发生变化，不同介电常数的谐振器Q值变化不同，同时高次模的频率也会发生变化。