[实用新型]介质滤波器

说明书

本实用新型涉及一种可用于分米波波段通信设备所需的任一频率的介质滤波器。

研制介质滤波器材料是关键。我们选用国产化工原料对B_aO－TiO₂－稀土系统进行了数百次配方试验，获得了具有高介电常数、低损耗、频率温度系数小的微波介质瓷料。器件方面，八十年代日本村田制作所、松下电气株式会就已向全世界销售介质滤波器，其工艺较为成熟。1988年，村田制作所在美国的子公司ERIE村田工厂开始生产移动电话用滤波器，多采用介质块梳状结构，利用空气间隙耦合一次成型，较好地解决了密度均匀问题。但目前国内梳状结构介质瓷块一次成型所需的模具加工困难，无法适应批量生产。松下电气株式会社的介质滤波器多采用同轴型结构，利用厚膜电容耦合，很好地解决了调频问题。但结构复杂，制作难度大。国内厘米波波段介质滤波器的研制也取得一定进展，但多数采用腔体式结构，体积较大，不适于移动通讯。

本实用新型的目的在于提供一种可用于分米波波段通信设备所需的任一频率的介质滤波器。它通过对1／4波长谐振器中电场和磁场相等的位置上开槽的方法，破坏电磁场的平衡，实现谐振腔的耦合，从而使器件结构更为简单性能稳定可靠。

本实用新型的另一目的在于提供一种通用的经改进的由高致密度、低损耗微波介质瓷块构成的介质滤波器，从而使器件体积大大缩小一致性好，便于批量生产。

本实用新型的设计目的可通过下列结构来实现：它包括在金属外壳1内的瓷块2以及瓷块2上至少两个介质谐振腔3、耦合装置4、输入／输出装置5，其本质特征在于：在所述瓷块2外表面电极6的两侧6_a各有一条垂直于谐振腔3的槽4。

本实用新型的设计目的还可以通过以下结构来实现：所述的槽4在瓷块2外表面电极6的两侧6_a电场和磁场相等处4。

本实用新型的设计目的还可以通过以下措施实现：采用开槽耦合的方法得到槽4的深度（h）与耦合系数（k）成正比。

本实用新型的设计目的还可通过以下措施实现：金属外壳1内的瓷块2由高介电常数、低损耗、频率温度系数小的材料制成，即ε_r＝88，Q（3G）≥1800，τ_f＝0±1PPm／℃。

本实用新型的设计目的还可通过以下措施实现：采用研磨的方法改变瓷块2的高度，用于调整谐振频率。

以两腔式介质滤波器为例，结合附图图面说明，本实用新型的上述目的、特点和优点将更加显而易见。

图1－a、图1－b分别为已知技术梳状结构的介质块正向剖视图和俯视图；

图2－a、图2－b分别为已知技术同轴结构的介质块及厚膜耦合装置正向剖视图和俯视图；

图3为已知技术腔体式结构介质滤波器俯视图，为清楚起见略去金属盒盖、传感装置、调频装置和介质块的支撑件。

图4－a为本实用新型立体图，为清楚起见略去金属外壳；

图4－b为本实用新型正视图；

图4－c为本实用新型介质块侧向剖视图；

图5为本实用新型电场和磁场在1／4波长谐振器中的分布曲线；

图6为本实用新型的等效电路。

虽然本实用新型可根据使用的环境和要求有着若干种实际的实施方案，而在本文中所表示和说明的好几种实施方案的基本实例是已经做出并经检测试用令人满意的。

为更好地理解本实用新型，现结合（附图）实施例作进一步详述。

图1－a、图1－b分别为已知技术梳状结构介质块正向剖视图和俯视图。利用空气间隙2实现瓷块1上谐振腔3的耦合。由于目前我国模具加工水平落后，利用一次成型工艺制成介质块上很小的空气间隙2极为困难且不适于批量生产。

图2－a、图2－b分别为已知技术同轴结构介质块及厚膜耦合装置正向剖视图和俯视图。将至少两个介质块1上的谐振腔3使用焊接的方法装配到陶瓷基板2上，利用厚膜电容2_a实现谐振耦合。该已知技术的不足之处在于结构复杂装配难度大。

图3为已知技术腔体式介质滤波器俯视图，略去金属盒盖、传感装置、调频装置和介质块的支撑件。在金属盒3中置入至少两个圆柱型介质块1，利用空气间隙2实现谐振耦合。该已知技术的不足之处在于因结构方面的原因装配繁琐且体积大，不适用于移动通信。