一种介质波导滤波器及容性耦合结构的制作方法

1.本实用新型属于无线通信技术领域，具体涉及一种介质波导滤波器及容性耦合结构。


背景技术：

2.随着5g时代的到来，无线通信基站越来越密集，对基站的体积要求也是越来越小，因此对于基站里面射频前端的滤波器模块，要求也是越来也高。传统金属滤波器存在着体积大，重量重等缺陷，无法满足5g通信的需求。由此，介质波导滤波器应运而生，它在相同的谐振频率下，介质材料的介电常数更高，体积更小，重量更轻。介质波导滤波器主要以感性耦合为主，但为了提高通带外的抑制性能，需要加入容性耦合，以便在通带外产生传输零点，从而提升抑制性能。
3.通常的容性耦合结构是一种直上直下的盲孔，当需要50兆以下的耦合量时，盲孔会非常深，至少是调试孔的两倍。而且因为盲孔变的很深，会在离通带很近的频率产生谐波，影响介质滤波器的带外抑制性能；孔深还容易导致陶瓷材料高温烧结的时候产生收缩或坍塌，使得容性耦合孔的形状和精度发生较大改变，影响介质滤波器的电气性能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种改进的介质波导滤波器，该介质波导滤波器能够在实现电容耦合的同时有效拉远寄生频率，降低寄生频率对带外抑制性能的影响，同时在陶瓷材料高温烧结时容性耦合孔的形状和精度变化小，电气性能稳定。
5.本实用新型同时还提供了一种新型的容性耦合结构。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的一种技术方案是：
7.一种介质波导滤波器，所述介质波导滤波器包括两个介质谐振器与容性耦合结构，两个所述介质谐振器通过所述容性耦合结构耦合连接，所述容性耦合结构包括沿上下方向依次设置的容性耦合通孔以及与所述容性耦合通孔连通且具有空腔的容性耦合腔体，所述容性耦合腔体的横截面积大于所述容性耦合通孔的横截面积。
8.根据本实用新型的一些优选方面，所述容性耦合通孔沿上下方向延伸，所述容性耦合腔体沿水平方向延伸。根据本实用新型的一个具体方面，所述容性耦合通孔沿竖直方向延伸，所述容性耦合腔体沿水平方向延伸。
9.根据本实用新型的一些优选方面，所述容性耦合通孔与所述容性耦合腔体的上部的中部连通。
10.根据本实用新型的一些优选且具体的方面，所述介质波导滤波器包括两个调试孔和介质波导滤波器本体，两个所述介质谐振器由两个所述调试孔分别与介质波导滤波器本体构成，所述容性耦合结构位于两个所述调试孔之间。
11.根据本实用新型，所述调试孔的外表面、所述介质波导滤波器本体的外表面分别设置有第一导电层。
12.根据本实用新型的一些优选方面，所述容性耦合结构在竖直方向上的深度小于等于1.5倍的所述调试孔在竖直方向上的深度。
13.根据本实用新型，所述容性耦合通孔、所述容性耦合腔体的外表面分别设置有第二导电层，所述第一导电层与所述第二导电层相连接。
14.根据本实用新型的一些优选方面，所述容性耦合通孔、所述容性耦合腔体一体成型构成所述容性耦合结构。
15.根据本实用新型的一些优选方面，所述容性耦合通孔的横截面、所述容性耦合腔体的横截面分别为圆形、椭圆形或方形。
16.根据本实用新型的一些优选方面，所述容性耦合腔体的横截面积大于等于1.5倍的所述容性耦合通孔的横截面积。
17.本实用新型提供的又一技术方案：一种上述所述的容性耦合结构。
18.由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
19.本实用新型创新地提供了一种包含新型容性耦合结构的介质波导滤波器，该容性耦合结构，在实现电容耦合的同时，能有效拉远寄生频率，降低寄生频率对带外抑制性能的影响。同时该容性耦合结构基本由容性耦合通孔和容性耦合腔体构成，所述容性耦合腔体的横截面积大于所述容性耦合通孔的横截面积，由于该容性耦合腔体的存在，显著降低了容性耦合通孔的深度，避免了容性耦合通孔的孔过深带来的烧结过程中容易出现的收缩或坍塌等缺陷。而且本实用新型的容性耦合结构，可以通过调整容性耦合通孔的横截面积（例如实际可通过调整直径、边长等方式）以及容性耦合腔体的面积，形成较大范围的容性耦合，适用于窄带和宽带介质滤波器，并且能保证整体结构的深度不会过深，避免烧结过程中的缺陷，确保在陶瓷材料高温烧结时容性耦合结构的形状和精度变化小，电气性能稳定。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1为本实用新型介质波导滤波器的竖向剖面示意图；
22.图2为本实用新型实施例介质波导滤波器的俯视示意图；
23.图3为本实用新型介质波导滤波器另一个实施例的俯视示意图；
24.图4为本实用新型介质波导滤波器另一个实施例的俯视示意图；
25.其中，1、介质波导滤波器；10、介质波导滤波器本体；111、调试孔；12、容性耦合结构；121、容性耦合通孔；122、容性耦合腔体；13、第一导电层；14、第二导电层。
具体实施方式
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公
开的具体实施例的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。
31.下面结合附图对于本实用新型做进一步说明：参见图1至图4所示，本例提供了一种介质波导滤波器1，介质波导滤波器1包括两个介质谐振器与容性耦合结构12，两个介质谐振器通过容性耦合结构12耦合连接，容性耦合结构12包括沿上下方向依次设置的容性耦合通孔121以及与容性耦合通孔121连通且具有空腔的容性耦合腔体122，容性耦合腔体122的横截面积大于容性耦合通孔121的横截面积。
32.具体地，介质波导滤波器1包括两个调试孔111和介质波导滤波器本体10，两个介质谐振器由两个调试孔111分别与介质波导滤波器本体10构成，容性耦合结构122位于两个调试孔111之间。
33.本例中，容性耦合通孔121沿上下方向延伸，容性耦合腔体122沿水平方向延伸。具体地，容性耦合通孔121沿竖直方向延伸，容性耦合腔体122沿水平方向延伸。
34.本例中，容性耦合通孔121与容性耦合腔体122的上部的中部连通，本例的容性耦合腔体122仅具有与容性耦合通孔121连通的开口。
35.具体地，本例中，容性耦合通孔121与容性耦合腔体122构成大致的倒“t”型，两个调试孔111分别设置在介质波导滤波器本体10的相对两侧，两个调试孔111均为盲孔。
36.进一步地，本例中，容性耦合通孔121、容性耦合腔体122均位于两个调试孔111之间，且容性耦合通孔121的上开口、两个盲孔型调试孔的开口均位于介质波导滤波器本体10的同一表面；具体地，本例中，容性耦合通孔121、容性耦合腔体122均位于两个调试孔111之间的正中间，也即容性耦合通孔121、容性耦合腔体122各自与两侧的两个调试孔111之间的距离相同。
37.本例中，容性耦合腔体122的横截面积大于等于1.5倍的容性耦合通孔121的横截
面积；正是由于该横截面积较大的容性耦合腔体122的存在，进而可以显著降低容性耦合通孔121的深度，而且本例中的容性耦合腔体122的竖直方向上的深度也不大，使得容性耦合结构12整体上的深度相较于常规盲孔容性耦合结构减少很多，例如当需要50兆以下的耦合量时，盲孔容性耦合结构会非常深，至少是调试孔的两倍，而且因为盲孔容性耦合结构变的很深，会在离通带很近的频率产生谐波，进而影响介质滤波器的带外抑制性能；同时孔深还容易导致陶瓷材料高温烧结的时候产生收缩或坍塌，使得容性耦合孔的形状和精度发生较大改变，影响介质滤波器的电气性能；本例设计的特定容性耦合腔体122与容性耦合通孔121相配合，极大地降低了容性耦合结构12在竖直方向上的深度，进而避免了容性耦合通孔121的孔过深带来的上述不利因素。
38.进一步地，本例中的容性耦合结构12在竖直方向上的深度小于等于1.5倍的调试孔111在竖直方向上的深度。
39.本例中，调试孔111的外表面、介质波导滤波器本体10的外表面分别设置有第一导电层13，容性耦合通孔121、容性耦合腔体122的外表面分别设置有第二导电层13，第一导电层13与第二导电层14相连接，第一导电层13、第二导电层14均可以为金属形式的导电层，金属包括但不限于金、银、铜等。
40.本例中，容性耦合通孔121、容性耦合腔体122可以一体成型构成容性耦合结构12。
41.本例中，容性耦合通孔121的横截面、容性耦合腔体122的横截面分别为圆形、椭圆形或方形。进一步地，如图2所示，容性耦合通孔121的横截面、容性耦合腔体122的横截面分别为圆形；在其他具体实施方式中，如图3所示，容性耦合通孔121的横截面为圆形，容性耦合腔体122的横截面可以为正方形；在其他具体实施方式中，如图4所示，容性耦合通孔121的横截面为圆形，容性耦合腔体122的横截面可以为长方形。当然，横截面的形状也不仅限于上述具体规整的图形，也可以例如三角形、梯形，或者可以为其他不规则的形状。
42.本例还提供一种上述的容性耦合结构，其可以应用在介质波导滤波器上以实现容性耦合，提高通带外的抑制性能，且不易发生现有盲孔容性耦合结构存在的一些不理想情况。
43.综上，本实用新型创新地提供了一种包含新型容性耦合结构的介质波导滤波器1，该容性耦合结构12，在实现电容耦合的同时，能有效拉远寄生频率，降低寄生频率对带外抑制性能的影响。同时该容性耦合结构12基本由容性耦合通孔121和容性耦合腔体122构成，且容性耦合腔体122的横截面积大于容性耦合通孔121的横截面积，由于该容性耦合腔体122的存在，显著降低了容性耦合通孔121的深度，避免了容性耦合通孔121的孔过深带来的烧结过程中容易出现的收缩或坍塌等缺陷。而且本实用新型的容性耦合结构12，可以通过调整容性耦合通孔121的横截面积（例如实际可通过调整直径、边长等方式）以及容性耦合腔体122的面积，形成较大范围的容性耦合，适用于窄带和宽带介质滤波器，并且能保证整体结构的深度不会过深，避免烧结过程中的缺陷，确保在陶瓷材料高温烧结时容性耦合结构的形状和精度变化小，电气性能稳定。
44.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。