雙模介質(zhì)腔體諧振器及濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了雙模介質(zhì)腔體諧振器及濾波器，屬于多模介質(zhì)濾波器的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前無線通訊發(fā)展迅猛。在4G時(shí)代，多種標(biāo)準(zhǔn)通信標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)同時(shí)并存，相互競(jìng) 爭(zhēng)將是較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的市場(chǎng)格局。加之其他各種無線應(yīng)用，包括無線局域網(wǎng)、導(dǎo)航、藍(lán)牙等技 術(shù)的迅速發(fā)展，目前無線頻譜資源的使用非常擁擠，相互之間的干擾也非常嚴(yán)重。4G及未來 5G移動(dòng)通信基站濾波器、雙工器需要更高的帶外抑制、更低的損耗和更小的體積。
[0003] 基于高介電陶瓷材料的介質(zhì)腔體諧振器可以將場(chǎng)能量集中于介質(zhì)內(nèi)部，降低導(dǎo)體 損耗；又因?yàn)榻橘|(zhì)損耗很低，所以介質(zhì)腔體諧振器相比同軸諧振器具有高得多的Q值。最先 人們基于圓柱形介質(zhì)諧振器的1匕 15模式可以實(shí)現(xiàn)單模介質(zhì)濾波器，獲得了較低的損耗，但 是體積較大。
[0004] 為了縮減體積，學(xué)者基于圓柱形諧振器中的簡(jiǎn)并雙模HEH11諧振模式設(shè)計(jì)雙模濾 波器，每個(gè)諧振器內(nèi)有兩個(gè)正交的諧振模式，一個(gè)諧振腔可以當(dāng)兩個(gè)諧振器使用，體積的使 用效率倍增，柱形介質(zhì)腔體雙模諧振器如圖I (a)、圖I (b)所示。圓柱形諧振器的缺點(diǎn)是 HEHll模式并非是最低諧振模式，而TEOld模式作為更低的模式存在，在設(shè)計(jì)濾波器時(shí)會(huì)產(chǎn) 生低于通帶頻率的雜波通帶。此外圓柱形諧振器的高端雜波模式也很靠近。
[0005] 另一種雙模諧振器為十字形介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)如圖2 (a)、圖2 (b)所示，其中的兩 個(gè)簡(jiǎn)并雙模的電場(chǎng)結(jié)構(gòu)與ffiHl 1模式類似，但是該模式是基礎(chǔ)模式，TEOld模式的諧振頻率 被遠(yuǎn)遠(yuǎn)推高，高端一定頻率范圍內(nèi)的雜波模式少，而且無雜波的頻率范圍大一些。其缺點(diǎn)是 體積比柱形介質(zhì)諧振器要大，在同樣體積情況下，十字形介質(zhì)諧振器的諧振頻率不能足夠 低。
[0006] 此外有幾種雙模介質(zhì)諧振器，其中介質(zhì)的上下表面與腔體的上下表面接觸，體積 較小，但是Q值也較低。
[0007] 雖然出現(xiàn)了多種三模介質(zhì)腔體諧振器、四模介質(zhì)腔體諧振器，并且可以應(yīng)用于濾 波器的設(shè)計(jì)，但是其調(diào)試難度極大、難于批量生產(chǎn)。雙模介質(zhì)濾波器仍然是體積相對(duì)較小而 調(diào)試難度適中的微波濾波器方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述【背景技術(shù)】的不足，提供了雙模介質(zhì)腔體諧 振器及濾波器，與相同諧振頻率的十字形雙模諧振器相比減小了尺寸，增強(qiáng)了耦合，在主模 諧振頻率高端一定頻率范圍內(nèi)的雜散諧振模式數(shù)量較少，解決了十字形雙模諧振器尺寸過 大、濾波器設(shè)計(jì)帶寬不夠?qū)挼募夹g(shù)問題。
[0009] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案： 雙模介質(zhì)腔體諧振器，包括：金屬腔體、加載在金屬腔體內(nèi)的支撐介質(zhì)柱、置于支撐介 質(zhì)柱上的耶路撒冷十字形介質(zhì)，耶路撒冷十字形介質(zhì)包括十字形介質(zhì)主體以及與其一體成 型的介質(zhì)邊臂。
[0010] 雙模介質(zhì)腔體濾波器，包含所述雙模介質(zhì)腔體諧振器，所述濾波器的同軸輸入端 口通過金屬探針與一種簡(jiǎn)并^!^模式耦合，濾波器的同軸輸出端通過金屬探針與另一種 簡(jiǎn)并冊(cè)氏^莫式耦合，金屬腔體上方蓋板旋入有調(diào)節(jié)簡(jiǎn)并HEH n模式的調(diào)諧調(diào)螺。
[0011] 作為所述雙模介質(zhì)腔體濾波器的進(jìn)一步優(yōu)化方案，金屬腔體上方蓋板在耶路撒冷 十字形介質(zhì)主體與介質(zhì)邊臂所圍成空缺處對(duì)應(yīng)的位置上旋入有加強(qiáng)簡(jiǎn)并雙模耦合大小的 第一調(diào)耦合調(diào)螺。
[0012] 多腔體結(jié)構(gòu)的雙模介質(zhì)腔體濾波器，包含多個(gè)所述雙模介質(zhì)腔體諧振器，相鄰兩 個(gè)雙模介質(zhì)腔體諧振器通過設(shè)置在諧振腔腔體窗口之間的金屬探針級(jí)聯(lián)。
[0013] 作為所述多腔體結(jié)構(gòu)的雙模介質(zhì)腔體濾波器的進(jìn)一步優(yōu)化方案，多個(gè)雙模介質(zhì)腔 體諧振器級(jí)聯(lián)處的金屬腔體上蓋板旋入有調(diào)節(jié)相鄰諧振器之間簡(jiǎn)并模式耦合大小的第二 調(diào)耦合調(diào)螺。
[0014] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果： (1) 具有四個(gè)介質(zhì)邊臂的十字形介質(zhì)使得本發(fā)明涉及的耶路撒冷十字形介質(zhì)腔體雙模 諧振器相對(duì)于普通十字形雙模諧振器的在體積上有較大的減?。?(2) 相對(duì)于圓柱形雙模諧振器，簡(jiǎn)并雙模諧振模式為最低諧振模式，在主模諧振頻率高 端一定頻率范圍內(nèi)的雜散諧振模式數(shù)量較少； (3) 耶路撒冷十字形介質(zhì)腔體雙模諧振器的四個(gè)介質(zhì)邊臂處產(chǎn)生了較大的電磁場(chǎng)場(chǎng)分 布，方便獲得較強(qiáng)的輸入/輸出端耦合和諧振腔之間的模式耦合，此種結(jié)構(gòu)的雙模介質(zhì)腔 體諧振器便于實(shí)現(xiàn)帶寬稍寬的濾波器； (4) 十字形介質(zhì)柱體與四個(gè)邊臂所圍成的空缺方便插入調(diào)耦合調(diào)螺，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)并雙模之 間的強(qiáng)耦合； (5) 在本發(fā)明所涉及的雙模介質(zhì)腔體諧振器的基礎(chǔ)上，在金屬腔體上方蓋板旋入諧振 模式調(diào)諧調(diào)螺即可實(shí)現(xiàn)雙模介質(zhì)腔體濾波器，與設(shè)計(jì)濾波器的三模和四模介質(zhì)諧振器相比 調(diào)試難度較小，級(jí)聯(lián)多個(gè)本發(fā)明所涉及的雙模介質(zhì)腔體諧振器可實(shí)現(xiàn)多階濾波。
【附圖說明】
[0015] 圖I (a)、圖I (b)是柱形介質(zhì)腔體雙模諧振器的側(cè)視圖、俯視圖。
[0016] 圖2 (a)、圖2 (b)是十字形介質(zhì)腔體雙模諧振器的側(cè)視圖、俯視圖。
[0017] 圖3 (a)、圖3 (b)是耶路撒冷十字形介質(zhì)腔體雙模諧振器的側(cè)視圖、俯視圖。
[0018] 圖4(a)、圖4(b)分別為圖3所示雙模介質(zhì)腔體諧振器的橫向極化模式、縱向極化 模式的電場(chǎng)分布圖。
[0019] 圖5 (a)、圖5 (b)是包含一個(gè)腔的雙模介質(zhì)腔體濾波器(二階)的側(cè)視圖、俯視圖。
[0020] 圖6 (a)、圖6 (b)是包含兩個(gè)腔的雙模介質(zhì)腔體濾波器（四階)的側(cè)視圖、俯視圖。
[0021] 本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性 的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023] 本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式"一"、"一 個(gè)"、"所述"和"該"也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措 辭"包括"是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加 一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱 元件被"連接"或"耦接"到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存 在中間元件。此外，這里使用的"連接"或"耦接"可以包括無線連接或耦接。這里使用的 措辭"和/或"包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0024] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語 和科學(xué)術(shù)語）具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技