專利名稱：一種介質(zhì)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻領(lǐng)域，具體涉及一種介質(zhì)濾波器。
背景技術(shù)：
濾波器為移動通信設(shè)備中選擇特定頻率的射頻信號的器件，是移動通信基站系統(tǒng)以及其他無線通信系統(tǒng)核心部件之一，用于濾除接收或發(fā)射通道的干擾和雜波。目前濾波器市場上主要以金屬腔體濾波器為主，無法滿足第四代移動通訊網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸要求。隨著射頻微波系統(tǒng)多樣化、小型化、大功率的快速發(fā)展，現(xiàn)代的移動基站對濾波器的性能指標(biāo) 要求也越來越高。隨著微波介質(zhì)陶瓷材料的性能和穩(wěn)定性的不斷提升，介質(zhì)諧振器在微波系統(tǒng)中已獲得越來越廣泛的應(yīng)用，例如濾波器、雙工器和振蕩器等。鑒于橫電模(TE)介質(zhì)諧振器的電場和磁場的分布特點(diǎn)，TE模介質(zhì)諧振器的單腔無載Q值要高于橫磁模(TM)介質(zhì)諧振器和金屬同軸腔諧振器，但是其單腔外形尺寸要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后兩種諧振器的單腔尺寸。如果能夠提高橫磁模(TM)介質(zhì)諧振器的單腔無載Q值將能夠減小濾波器的體積。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中TM介質(zhì)濾波器Q值低的問題，本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案可以在不增加濾波器體積下提高濾波器的Q值，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種介質(zhì)濾波器，包括腔體、置于所述腔體內(nèi)中央的諧振子以及設(shè)置在所述腔體側(cè)壁上的相對的輸入端和輸出端，所述諧振子設(shè)置了分別與所述輸入端和所述輸出端相對的若干第一金屬微結(jié)構(gòu)和若干第二金屬微結(jié)構(gòu)，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)分別沿所述腔體軸線方向排布。進(jìn)一步地，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)分別嵌入所述諧振子內(nèi)部。進(jìn)一步地，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)與相對的最近的所述諧振子的側(cè)面的距離小于等于所述側(cè)面和與其相對側(cè)面距離的四分之一。進(jìn)一步地，所述輸入端、所述輸出端對應(yīng)包括位于所述腔體內(nèi)的輸入饋針、輸出饋針，所述輸入饋針和所述輸出饋針呈L形，所述輸入饋針和所述輸出饋針分別包括垂直連接所述腔體側(cè)壁的水平段和垂直連接所述水平段自由端、與所述金屬微結(jié)構(gòu)相對的豎直段。進(jìn)一步地，所述諧振子的高度與所述腔體的高度相當(dāng)。進(jìn)一步地，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)為金屬片。進(jìn)一步地，所述金屬片為多邊形、圓形或橢圓形。進(jìn)一步地，所述金屬片為正方形。進(jìn)一步地，所述諧振子包括中間層和位于所述中間層兩側(cè)的第一壓合層和第二壓合層，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)分別位于所述第一壓合層和第二壓合層與中間層之間。一種介質(zhì)濾波器，包括腔體、置于所述腔體內(nèi)中央的諧振子以及設(shè)置在所述腔體側(cè)壁上的相對的輸入端和輸出端，其特征在于，所述輸入端、所述輸出端對應(yīng)包括位于所述腔體內(nèi)的輸入饋針、輸出饋針，所述輸入饋針和所述輸出饋針呈L形，所述輸入饋針和所述輸出饋針分別包括垂直連接所述腔體側(cè)壁的水平段和垂直連接所述水平段自由端的豎直段；所述諧振子的高度與所述腔體的高度相當(dāng)，所述諧振子包括中間層和位于所述中間層兩側(cè)的第一壓合層和第二壓合層，所述第一壓合層和第二壓合層與中間層之間設(shè)置了與所述輸入饋針和所述輸出饋針?biāo)鲐Q直端相對的若干第一金屬微結(jié)構(gòu)和若干第二金屬微結(jié)構(gòu)，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)為正方形的金屬片。 本發(fā)明的介質(zhì)濾波器采用了 TM模式，通過在諧振子中設(shè)置金屬微結(jié)構(gòu)提高了濾波器的Q值，有效的降低了傳輸電磁波的頻率，同時(shí)損耗低，實(shí)現(xiàn)了良好的濾波效果。


圖I是本發(fā)明介質(zhì)濾波器實(shí)施例I的立體圖；圖2是本發(fā)明介質(zhì)濾波器實(shí)施例I的S參數(shù)特性仿真圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做一步說明。如圖1，所示為本發(fā)明介質(zhì)濾波器實(shí)施例I的立體圖，該介質(zhì)濾波器包括腔體10、諧振子I、輸入端2和輸出端3。腔體10為圓柱形，輸入端2和輸出端3相對的設(shè)置在腔體10的側(cè)壁上,輸入端2輸出端3包括位于腔體10內(nèi)的輸入饋針21，輸出端3包括位于腔體10內(nèi)的輸出饋針31，輸入饋針21和輸出饋針31均呈L形，輸入饋針21包括垂直連接腔體10側(cè)壁的水平段212和垂直連接水平段212自由端的豎直段211，輸出饋針31包括垂直連接腔體10側(cè)壁的水平段312和垂直連接水平段312自由端的豎直段311。諧振子I位于腔體10內(nèi)部的正中央，諧振子I的高度與腔體10的高度相當(dāng)，即至少為腔體10高度的80%以上，這樣的諧振子才能激勵出TM模式。諧振子I包括第一金屬微結(jié)構(gòu)11、第二金屬微結(jié)構(gòu)12、第一壓合層13、中間層14和第二壓合層15，第一金屬微結(jié)構(gòu)11設(shè)置于第一壓合層13和中間層14之間,第二金屬微結(jié)構(gòu)12設(shè)置于第二壓合層15和中間層14之間；第一壓合層13和第二壓合層15的厚度相等，均等于第一壓合層13、第二壓合層15和中間層14厚度總和的四分之一，第一金屬微結(jié)構(gòu)11和第二金屬微結(jié)構(gòu)12均為正方形的金屬片，且均設(shè)置了 5個，沿著腔體10的軸線方向排布，第一金屬微結(jié)構(gòu)11與輸入饋針21的豎直段211相對，第二金屬微結(jié)構(gòu)12與輸出饋針31的豎直段311相對。輸入端和輸出端使用同軸線；饋針是金屬桿，例如銅桿等。諧振子的材料可以是樹脂材料、常用的PCB板材料等。第一金屬微結(jié)構(gòu)和第二金屬微結(jié)構(gòu)可以是銅片、銀片，也可以是鍍銀的銅片等，形狀可以是對稱的或非對稱的，根據(jù)需要選擇，比較常見的選擇有圓形、橢圓形、矩形、菱形、五角形等。選取本實(shí)施例I的濾波器結(jié)構(gòu)，并選取一組參數(shù)在空腔的頻率2. 4GHz下進(jìn)行CST仿真，其中，濾波器腔體為①24mm*13mm，腔體壁厚2mm，諧振子第一金屬微結(jié)構(gòu)和第二金屬微結(jié)構(gòu)為2mm*2mm*0. 018mm,第一金屬微結(jié)構(gòu)和第二金屬微結(jié)構(gòu)離與其相鄰的諧振子側(cè)面的距離為2mm，分別選取了 5片相對的設(shè)置，每兩片之間的距離為0. 6mm。如圖2，所示為本發(fā)明實(shí)施例I選取上述參數(shù)后的S參數(shù)特性仿真圖，從仿真圖可知，在頻率降低到I. 7968GHz時(shí)增益為15. 951dB，損耗僅為I. 1064477dB，證明本發(fā)明的介質(zhì)濾波器具有明顯的降頻效果，并且損耗較小，能夠滿足濾波器 降頻、濾波的要求。上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是具有限制性的，在不脫離本發(fā)明宗旨下做出的技術(shù)方案，均處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種介質(zhì)濾波器，包括腔體、置于所述腔體內(nèi)、中央的諧振子以及設(shè)置在所述腔體側(cè)壁上的相對的輸入端和輸出端，其特征在于，所述諧振子設(shè)置分別與所述輸入端和所述輸出端相對的若干第一金屬微結(jié)構(gòu)和若干第二金屬微結(jié)構(gòu)，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)分別沿所述腔體軸線方向排布。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)分別嵌入所述諧振子內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)與相對的最近的所述諧振子的側(cè)面的距離小于等于所述側(cè)面和與其相對側(cè)面距離的四分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述輸入端、所述輸出端對應(yīng)包括位于所述腔體內(nèi)的輸入饋針、輸出饋針，所述輸入饋針和所述輸出饋針呈L形，所述輸入饋針和所述輸出饋針分別包括垂直連接所述腔體側(cè)壁的水平段和垂直連接所述水平段自由端、與所述金屬微結(jié)構(gòu)相對的豎直段。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述諧振子的高度與所述腔體的高度相當(dāng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)為金屬片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述金屬片為多邊形、圓形或橢圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述金屬片為正方形。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述諧振子包括中間層和位于所述中間層兩側(cè)的第一壓合層和第二壓合層，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)分別位于所述第一壓合層和第二壓合層與中間層之間。
10.一種介質(zhì)濾波器，包括腔體、置于所述腔體內(nèi)中央的諧振子以及設(shè)置在所述腔體側(cè)壁上的相對的輸入端和輸出端，其特征在于， 所述輸入端、所述輸出端對應(yīng)包括位于所述腔體內(nèi)的輸入饋針、輸出饋針，所述輸入饋針和所述輸出饋針呈L形，所述輸入饋針和所述輸出饋針分別包括垂直連接所述腔體側(cè)壁的水平段和垂直連接所述水平段自由端的豎直段； 所述諧振子的高度與所述腔體的高度相當(dāng)，所述諧振子包括中間層和位于所述中間層兩側(cè)的第一壓合層和第二壓合層，所述第一壓合層和第二壓合層與中間層之間設(shè)置了與所述輸入饋針和所述輸出饋針?biāo)鲐Q直端相對的若干第一金屬微結(jié)構(gòu)和若干第二金屬微結(jié)構(gòu)，所述第一金屬微結(jié)構(gòu)和所述第二金屬微結(jié)構(gòu)為正方形的金屬片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種介質(zhì)濾波器，包括腔體、置于所述腔體內(nèi)中央的諧振子以及設(shè)置在所述腔體側(cè)壁上的相對的輸入端和輸出端，諧振子設(shè)置了分別與輸入端和輸出端相對的若干第一金屬微結(jié)構(gòu)和若干第二金屬微結(jié)構(gòu)，第一金屬微結(jié)構(gòu)和第二金屬微結(jié)構(gòu)分別沿腔體軸線方向排布。本發(fā)明的介質(zhì)濾波器采用了TM模式，通過在諧振子中設(shè)置金屬微結(jié)構(gòu)提高了濾波器的Q值，有效的降低了傳輸電磁波的頻率，同時(shí)損耗低，實(shí)現(xiàn)了良好的濾波效果。
文檔編號H01P1/201GK102637928SQ201210107159
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者劉京京, 劉若鵬, 徐冠雄, 徐國偉, 蘇翠 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司