介质滤波器的制作方法

1.本实用新型涉及一种介质滤波器。


背景技术：

2.通常，介质滤波器由陶瓷材料制成的介质块与贯穿于介质块的多个同轴谐振孔构成。介质滤波器要求通带内最小插入损耗和通带外最小的衰减比。当下通信系统设计在器件上越来越要求小体积，在减小介质块体积时，如果滤波器表面的图案设计不合理时，会影响滤波器的特性，进而影响通讯信号的质量。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种在满足通带外最小抑制比的情况下，减小产品的体积，解决介质块体积过大问题的介质滤波器，该介质滤波器包括：
4.介质体，其具有一开放面、一短路面、一顶面、一底面以及二侧面，所述开放面上形成镂空区域a，该底面上左右两侧分别设有两个镂空区域b，该两个镂空区域b分别延伸至所述的开放面上；
5.八个贯通孔，其自左至右间隔贯穿该介质体设置，所述的贯通孔一端位于所述的开放面上，另一端位于所述的短路面上，所述八个贯通孔内壁具有金属层以构成八个谐振孔，所述八个谐振孔包括自左侧至右侧依次排列的第一谐振孔、第二谐振孔、第三谐振孔、第四谐振孔、第五谐振孔、第六谐振孔、第七谐振孔以及第八谐振孔；
6.金属层，其设置在顶面、底面、二侧面以及所述短路面在镂空区域a和镂空区域b以外的区域上，其中，设于该短路面上的金属层与贯通孔内壁的金属层电性连接形成短路端，贯通孔与开放面电性连接形成开放端；
7.所述开放面上形成由镂空区域a和金属层构成开放端面图案，其中，设置开放面上的金属层包括环绕第一谐振孔设置的第一金属块、环绕第二谐振孔设置的第二金属块、环绕第三谐振孔设置的第三金属块、环绕第四谐振孔设置的第四金属块、环绕第五谐振孔设置的第五金属块、环绕第六谐振孔设置的第六金属块、环绕第七谐振孔设置的第七金属块、环绕第八谐振孔设置的第八金属块、第一金属线段、第二金属线段以及第三金属线段；第一金属线段设置在开放面对应第二谐振孔的下侧，第二金属线段设置在开放面对应第七谐振孔的下侧，所述的第三金属线段设置在在开放面对应第三谐振孔至第六谐振孔的下侧；
8.所述的镂空区域a包括围绕在第一金属块外侧的第一子边框区、围绕在第二金属块外侧的第二子边框区，围绕在第三金属块外侧的第三子边框区、围绕在第四金属块外侧的第四子边框区、围绕在第五金属块外侧的第五子边框区、围绕在第六金属块外侧的第六子边框区、围绕在第七金属块外侧的第七子边框区、围绕在第八金属块外侧的第八子边框区；
9.所述的第一子边框区与第二子边框区、第二子边框区与第三子边框区、第三子边框区与第四子边框区、第五子边框区与第六子边框区、第六子边框区与第七子边框区、第七
子边框区与第八子边框区之间分别形成第一金属直线段、第二金属直线段、第三金属直线段、第四金属直线段、第五金属直线段与第六金属直线段；所述的第一金属直线段一端处于镂空区域a，另一端与第一金属线段相连；所述的第六金属直线段一端处于镂空区域a，另一端与第二金属线段相连；所述的第二金属直线段、第三金属直线段、第四金属直线段、第五金属直线段一端处于处于镂空区域a，另一端与第三金属线段连接；
10.一个镂空区域b延伸至开放面上且其两端分别与开放面上的第一子边框区、第二子边框区相连，另一个镂空区域b延伸至开放面上且其两端分别与开放面上的第七子边框区、第八子边框区相连，
11.输入电极，其一端设置其中一个镂空区域b处，其另一端延伸至开放面上且与第一金属线段相连；
12.输出电极，其一端设置其中一个镂空区域b处，其另一端延伸至开放面上且与第二金属线段相连。
13.在一些实施例中，所述第四子边框区和第五子边框去之间具有镂空间隔段。
14.在一些实施例中，第一子边框区、第二子边框区、第三子边框区、第四子边框区、第五子边框区第六子边框区、第七子边框区、第八子边框区上侧延伸至开放面与顶面的交接处；
15.第一子边框区、第二子边框区下侧延伸至至开放面与底面的交接处以使得其二者能够与其中一个镂空区域b相连；第七子边框区、第八子边框区下侧延伸至开放面与底面的交接处以使得其二者能够与另一个镂空区域b相连；
16.所述的第一金属线段形成在第一子边框区与第二子边框区之间；所述的第二金属线段形成在第七子边框区与第八子边框区之间。
17.在一些实施例中，所述开放面在所述的第一子边框区与第八子边框区左侧与右侧分别形成金属边线。
18.在一些实施例中，该介质滤波器还包括金属屏蔽罩。
19.本实用新型优化滤波器结构特性，减小了介质块的体积，金属图案外置在滤波器的开放面上，通过调整金属图案上耦合电容和耦合电感达到需要的宽频带宽，滤波器两端外置两个零点，改善近端带外衰减比作用。
附图说明
20.图1
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3为本实用新型提供的介质滤波器的结构示意图；
21.图4为本实用新型提供的介质滤波器的电路等效图；
22.图5为本实用新型提供的介质滤波器的量测曲线图。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
“
纵向”、“横向”、“顶”、“底”“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.请参阅图1
‑
3，本实用新型提供一种介质滤波器，该介质滤波器包括介质体200、设置在介质体200上的八个贯通孔、金属层、输入以及输出电极；
26.介质体200为具有一个由陶瓷材料构成的一体式介质块，其具有一开放面201、一短路面202、一顶面204、一底面203以及二侧面205,206，所述开放面201上形成镂空区域a 219，该底面203上左右两侧分别设有两个镂空区域b 217,218，该两个镂空区域b 217,218，分别延伸至所述的开放面201上；
27.八个贯通孔自左至右间隔贯穿该介质体设置，所述的贯通孔一端位于所述的开放面201上，另一端位于所述的短路面202上，所述八个贯通孔内壁具有金属层以构成八个谐振孔207、208、209、210、211、212、213、214，所述八个谐振孔包括在介质体上自左侧至右侧依次排列的第一谐振孔207、第二谐振孔208、第三谐振孔209、第四谐振孔210、第五谐振孔211、第六谐振孔212、第七谐振孔213以及第八谐振孔214；
28.所述的介质体200的顶面204、底面203、二侧面205,206以及所述短路面202在镂空区域a 219和镂空区域b 217,218以外的区域上设有金属层，其中，设于该短路面202上的金属层与贯通孔内壁的金属层电性连接形成短路端，贯通孔与开放面201电性连接形成开放端；
29.所述开放面201上形成由镂空区域a 219和金属层构成开放端面图案，其中，设置开放面上的金属层包括环绕第一谐振孔207设置的第一金属块220、环绕第二谐振孔208设置的第二金属块221、环绕第三谐振孔209设置的第三金属块222、环绕第四谐振孔210设置的第四金属块223、环绕第五谐振孔211设置的第五金属块224、环绕第六谐振孔212设置的第六金属块225、环绕第七谐振孔213设置的第七金属块226、环绕第八谐振孔214设置的第八金属块227、第一金属线段233、第二金属线段234以及第三金属线段240；第一金属线段233设置在开放面对应第二谐振孔208的下侧，第二金属线段234设置在开放面对应第七谐振孔213的下侧，所述的第三金属线段240设置在在开放面201对应第三谐振孔209至第六谐振孔212的下侧；
30.所述的镂空区域a包括围绕在第一金属块220外侧的第一子边框区、围绕在第二金属块221外侧的第二子边框区，围绕在第三金属块222外侧的第三子边框区、围绕在第四金属块223外侧的第四子边框区、围绕在第五金属块224外侧的第五子边框区、围绕在第六金属块225外侧的第六子边框区、围绕在第七金属块226外侧的第七子边框区、围绕在第八金属块227外侧的第八子边框区；
31.所述的第一子边框区与第二子边框区、第二子边框区与第三子边框区、第三子边框区与第四子边框区、第五子边框区与第六子边框区、第六子边框区与第七子边框区、第七子边框区与第八子边框区之间分别形成第一金属直线段236、第二金属直线段228、第三金属直线段229、第四金属直线段231、第五金属直线段232与第六金属直线段237；所述的第一金属直线段236一端处于镂空区域a 219，另一端与第一金属线段233相连；所述的第六金属直线段237一端处于镂空区域a，另一端与第二金属线段234相连；所述的第二金属直线段228、第三金属直线段229、第四金属直线段231、第五金属直线段232一端处于处于镂空区域
a219，另一端与第三金属线段240连接；
32.一个镂空区域b217延伸至开放面201上且其两端分别与开放面201上的第一子边框区、第二子边框区相连，另一个镂空区域b218延伸至开放面上且其两端分别与开放面上的第七子边框区、第八子边框区相连，
33.输入电极215，其一端设置其中一个镂空区域b217处，其另一端延伸至开放面上且与第一金属线段233相连；输出电极216，其一端设置其中一个镂空区域b218处，其另一端延伸至开放面201上且与第二金属线段234相连。
34.所述输入电极215位于第二谐振孔208对应的底面203上镂空区域b217内，信号输入电极215通过面203上镂空区域b217、开放面201镂空区域a 219，将信号连接到作为谐振器的第二谐振孔208上；同理，信号输出电极216通过第七谐振孔226对应的底面203上镂空区域b 218内，这样信号输出电极216通过底面203镂空区域b 218、开放面201镂空区域a219，将信号连接到作为同一谐振器的第七谐振孔226上。
35.在同等谐振孔的情况下，两个零点的频率较高，远高于需求频率，且两侧插损较大，故将两侧谐振孔207、214孔径减小，使作为零点的207与214谐振孔的频率处在合适的位置，在高端达到高抑制的功能；增大谐振孔208、213孔径较大，升高208与214谐振孔的频率，提升在两侧的插损，起到减小插损的作用。
36.在一些实施例中，所述第四子边框区和第五子边框去之间具有镂空间隔段230。
37.在一些实施例中，第一子边框区、第二子边框区、第三子边框区、第四子边框区、第五子边框区第六子边框区、第七子边框区、第八子边框区上侧延伸至开放面201与顶面204的交接处；
38.第一子边框区、第二子边框区下侧延伸至至开放面201与底面203的交接处以使得其二者能够与其中一个镂空区域b相连；第七子边框区、第八子边框区下侧延伸至开放面与底面的交接处以使得其二者能够与另一个镂空区域b相连；
39.所述的第一金属线段232形成在第一子边框区与第二子边框区之间；所述的第二金属线段234形成在第七子边框区与第八子边框区之间。
40.在一些实施例中，所述开放面201在所述的第一子边框区与第八子边框区左侧与右侧分别形成金属边线238,239。
41.在一些实施例中，该介质滤波器还包括金属屏蔽罩。
42.图4给出了介质滤波器的电路等效图，输入端in代表信号输入电极215，输出端out代表信号输出电极216，第二谐振孔208作为第一谐振器r2，信号输入电极215与第一谐振器r2之间的距离等效电容cin,同时与第一谐振孔r1的距离在高频边带外形成第一个衰减极点n1，第三谐振孔作为第二谐振器r3,第一谐振器r2与第二谐振器r3之间的距离等效电感l1，第四谐振孔作为第三谐振器r4，第二谐振器r3与第三谐振器r4之间的距离等效电感l2，第五谐振孔作为第四谐振器r5，第三谐振器r4与第四谐振器r5之间的距离等效电容c，第六谐振孔作为第五谐振器r6，第四谐振器r5与第五谐振器r6之间的距离等效电感l3，第七谐振孔作为第六谐振器r7，第五谐振器r6与第六谐振器r7之间的距离等效电感l4，信号输出电极216与第六谐振器r7之间的距离等效电容cout，同时与第八谐振孔r8的距离在低频边带外形成第二个衰减极点n2。
43.图5示意了滤波器结构的正向传输系数s21量测曲线示意图，如图所示，基于此滤
波器结构的金属图案的不同，除了满足设计所选择频段外，根据带外抑制点其衰减极点的位置也不同。图中n1是号输入电极215与第一谐振器r2之间的距离等效电容cin,同时与第一谐振孔r1的距离在高频边带外形成第一个衰减极点n1，n2是信号输出电极216与第六谐振器r7之间的距离等效电容cout，同时与第八谐振孔r8的距离在低频边带外形成第二个衰减极点n2。
44.本实用新型优化滤波器结构特性，减小了介质块的体积，金属图案外置在滤波器的开放面上，通过调整金属图案上耦合电容和耦合电感达到需要的宽频带宽，滤波器两端外置两个零点，改善近端带外衰减比作用。
45.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“可选实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
46.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。