一种一腔三模介质独块带通滤波器及应用的制作方法

1.本发明属于微波陶瓷介质带通滤波器，涉及一种一腔三模介质独块带通滤波器及应用，尤其涉及利用独块表面镀银陶瓷介质块实现实现一腔三模带通滤波器，包括三模谐振腔、谐振腔内谐振模式之间的调谐和耦合结构、谐振腔和源之间的耦合结构、谐振腔和负载之间的耦合结构、源和负载之间的耦合结构。


背景技术：

2.随着无线通信技术的迅速发展，微波频带越来越拥挤，频带资源的划分更加精细，各类通信系统可利用的频率间隔越来越密集，滤波器性能要求也更高，如小型化、低插损、陡峭的边频抑制(矩形度、选择性)、宽的带外谐波抑制窗、平坦的幅频和相频(群时延)特性、宽带、高耐压性等，高性能的微波滤波器是现代滤波器的实际需求、以及发展趋势。
3.一腔多模介质谐振器相对于单腔单模介质谐振器，具有更高的无载q值、更多的谐振频点，模式间更易实现并联通路，形成更多可控传输零点；一腔多模介质谐振器相对于单腔多模金属谐振器，具有更小的体积、更宽的频带、更高的耐压性能。因此，由一腔多模介质谐振器构建的滤波器、以及由其构建的更高阶的滤波器，具有更大的潜力以较小的体积满足上述滤波器的高性能要求，是现代滤波器研究的热点。但是，相较于单腔单模滤波器，单腔多模滤波器的馈电、模式内部耦合、不同多模腔之间的耦合更加复杂，带外谐波数量更多、谐波间隙更小，无论是研究设计、还是产品化，都具有更大的难度和挑战性。


技术实现要素：

4.本发明的第一个目的在于解决以下问题：现有单模微波陶瓷介质滤波器、以及单模和多模金属腔体滤波器体积大、重量大；现有双模和三模微波陶瓷介质滤波器带外谐波抑制性能差；现有三模微波陶瓷介质滤波器耦合和馈电结构复杂，不便于批量生产和装配。针对现代微波滤波器体积小、重量轻、带内插损小、带外抑制高、频率选择性高、便于批量生产和装配的要求，提供具有上述优点的一种一腔三模介质独块带通滤波器，不仅可实现宽带带通滤波性能，并且具有较好的带外抑制性能，可应用于4g、5g、 wifi等频段，并可作为基本单元构建上述频段的更高阶滤波器及多工器。
5.本发明技术方案如下：
6.一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔和第一pcb板；
7.所述的三模谐振腔包括表面镀金属介质块；所述表面镀金属介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c型缝隙和两条直线型缝隙；c 型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙；
8.两个耦合缝隙中c型缝隙与直线型缝隙连接段所在金属层(与第一pcb板接触面) 分别作为信号输入输出端。
9.作为优选，c型缝隙与两条直线型缝隙分别位于表面镀金属介质块的不同两侧面，其中c型缝隙与两条直线型缝隙必有一个位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；
10.作为优选，金属材质为银，介质块材质为陶瓷。
11.所述第一pcb板包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与第一金属面的接地金属面间留有去金属区域；位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面上的缝隙位于去金属区域内，不与第一金属面接触；输入输出信号线与信号输入输出端重合；
12.另外，本发明提供一种优选方案：一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔和第一pcb板；
13.所述的三模谐振腔包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c型缝隙和两条直线型缝隙； c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与c型缝隙垂直设置；c型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；c型缝隙内金属部分作为信号输入输出端。
14.所述第一pcb板包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与接地金属面间留有去金属区域；所述接地金属面为工字型结构，工字型结构的上下横向臂位于第一pcb板本体的上下侧；所述去金属区域包括两个分别位于接地金属面工字型结构的纵向臂两侧的c型开槽；c型开槽的开口朝外设置，且输入输出信号线位于c型开槽内；c型缝隙一一对应位于c型开槽内；
15.另外，本发明提供一种优选方案：一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔和第一pcb板；
16.所述的三模谐振腔包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c型缝隙和两条直线型缝隙； c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与c型缝隙垂直设置；两条直线型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；两条直线型缝隙间金属部分作为信号输入输出端。
17.所述第一pcb板包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与接地金属面a间留有去金属区域；所述接地金属面包括两矩形金属面，分别位于第一pcb板本体的上下侧；所述输入输出信号线为轴对称的二阶梯结构；所述两输入输出信号线间设有去金属区域；直线型缝隙对应位于去金属区域内；所述矩形金属面的长度b41与表面镀金属介质块的长度s1相同；所述第一pcb 板本体的长度b43大于表面镀金属介质块的长度s1，宽度b44与表面镀金属介质块的宽度s2相同；所述输入输出信号线朝外侧的第一阶梯不与表面镀金属介质块接触，朝内侧的第二阶梯位于表面镀金属介质块的下方；所述第二金属面开有矩形槽，该矩形槽的长度b49和宽度b410与表面镀金属介质块的长度s1和宽度s2近似、可不相同；
18.另外，本发明提供一种优选方案：一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依
次包括三模谐振腔和第一pcb板；
19.所述的三模谐振腔a包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c型缝隙和两条直线型缝隙；c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与c型缝隙垂直设置；c 型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；c型缝隙内金属部分作为信号输入输出端。
20.所述第一pcb板包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面、第二金属面或；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与接地金属面间留有去金属区域；所述接地金属面为工字型结构，工字型结构的上下横向臂位于第一pcb板本体的上下侧；所述去金属区域包括两个分别位于接地金属面工字型结构的纵向臂两侧的c型开槽；c型开槽的开口朝外设置，且输入输出信号线位于c型开槽内；c型缝隙一一对应位于c型开槽内；
21.所述第二金属面开有槽，并在该槽内设有交指电容金属线或蛇形电感金属线，以实现源和负载之间的电容或电感耦合；所述交指电容金属线或蛇形电感金属线的两端通过贯穿第一pcb板本体的金属化通孔分别连接两个输入输出信号线；
22.另外，本发明提供一种优选方案：一种一腔三模介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔和第一pcb板；
23.所述的三模谐振腔b包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c型缝隙和两条直线型缝隙；c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与c型缝隙垂直设置；两条直线型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；两条直线型缝隙间金属部分作为信号输入输出端。
24.所述第一pcb板包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与接地金属面间留有去金属区域；所述接地金属面包括两矩形金属面，分别位于第一pcb板本体的上下侧；所述输入输出信号线为轴对称的二阶梯结构；所述两输入输出信号线间设有去金属区域；直线型缝隙对应位于去金属区域内；所述接地金属面的长度b61与第一pcb板本体长度s1相同；所述第一pcb板本体的长度b63大于表面镀金属介质块的长度s1，宽度b64与表面镀金属介质块的宽度 s2相同；所述输入输出信号线朝外侧的第一阶梯不与表面镀金属介质块接触，朝内侧的第二阶梯位于表面镀金属介质块的下方；所述第二金属面开有类矩形槽，该类矩形槽的长度与表面镀金属介质块的长度s1接近、可不相同；所述类矩形槽内设有交指电容金属线或蛇形电感金属线，以实现源和负载之间的电容或电感耦合；所述交指电容金属线或蛇形电感金属线的两端通过贯穿第一pcb板本体的金属化通孔分别连接两个输入输出信号线；
25.本发明的第二个目的是提供一种高阶滤波器，包括两个工作频带相同的上述相同结构的一腔三模介质独块带通滤波器f_1和f_2、第二pcb板；所述两个一腔三模介质独块带通滤波器间可留有空隙、也使无缝隙的侧面直接接触；所述第二pcb板与两个一腔三模介质独块带通滤波器的第一pcb板连接，且均位于同一平面；所述第二pcb 板包括第二pcb板本
体，贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第二pcb板本体上下表面的第三金属面、第四金属面；所述第三金属面包括信号线、通过金属化通孔连接第四金属面的接地金属面；信号线的一端接其中一个一腔三模介质独块带通滤波器的信号输出端，另一端接另一个一腔三模介质独块带通滤波器的信号输入端；所述接地金属面为两个一腔三模介质独块带通滤波器的接地金属面延长金属；
26.本发明的第三个目的是提供一种双工器，包括两个工作频带不相同的上述相同结构的一腔三模介质独块带通滤波器、第二pcb板；所述两个一腔三模介质独块带通滤波器间可留有空隙、也使无缝隙的侧面直接接触；所述第二pcb板与两个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器的第一pcb板连接，且均位于同一平面；所述第二pcb板包括第二pcb板本体，贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第二pcb板本体上下表面的第三金属面、第四金属面；所述第三金属面包括y型信号线、通过金属化通孔连接第四金属面的接地金属面；y型信号线的两个分支端口分别两个一腔三模介质独块带通滤波器的信号输入输出端，第三个端口port3作为双工器的信号输入输出端；所述接地金属面为两个一腔三模介质独块带通滤波器的接地金属面延长金属。
27.本发明的有益效果为：
28.1、本发明采用单块表面镀银陶瓷介质块实现单腔三模谐振腔、谐振腔内谐振模式之间的调谐和耦合、谐振腔和源之间的耦合、谐振腔和负载之间的耦合、源和负载之间的耦合，即由厚度小的独块陶瓷介质块构建三模微波带通滤波器，有效地减小了滤波器的体积和重量，同时减小了陶瓷滤波器加工难度、提高了加工精度。
29.2、相对比于传统的立体三模介质谐振腔，本发明不会在中心频率1.2倍的频率处产生谐波，可实现更宽的带外无谐波窗。
30.3、本发明采用低剖面的三模谐振腔，较好地解决了常见三维尺寸相差较小的三模谐振腔带外谐波多、且谐波间隙小的问题，有效地增强了三模滤波器的带外抑制。
31.4、本发明滤波器装配于结构简单的第一pcb板，易实现输入输出交叉耦合，带外零点的个数和位置可控，可一定程度提高滤波器通带的矩形系数和选择性、或增强带外谐波抑制；
32.5、本发明滤波器输入输出接口共面，有利于和通信系统其他结构集成连接。
33.6、本发明滤波器无需金属屏蔽腔和调谐螺钉结构，利用镀银层调谐，减小滤波器体积和装配空间。
34.7、本发明滤波器可用于构建4g、5g、wifi等频段，亦可作为基本单元构建上述频段的更高阶滤波器及多工器。
附图说明
35.图1和图2分别为滤波器腔体1和滤波器腔体2的立体结构示意图；
36.图3为腔体1和pcb板3的结构图；
37.图4为腔体2和pcb板4的结构图；
38.图5为腔体1和pcb板5的结构图；
39.图6为腔体2和pcb板6的结构图；
40.图7为图3至图6任意两个相同频段滤波器组建的高阶滤波器结构图；
41.图8为图3至图6任意两个不同频段滤波器组建的双工器结构图；
42.图9_1和9_2分别为滤波器腔体1和滤波器腔体2中电场分布简图；图9_3为滤波器的模式拓扑图；
43.图10_1至图10_8为所述滤波器和双工器结构的s参数随频率变化的部分优选仿真结果，s参数包括s11、s22、s12、s21；
44.图10_1为对应图3所示滤波器结构s参数—频率的仿真结果，由图可知：高于通带有限频率处出现1个传输零点；
45.图10_2为对应图4所示滤波器结构s参数—频率的仿真结果，由图可知：低于通带有限频率处出现1个传输零点；
46.图10_3为对应图5所示滤波器结构s参数—频率的仿真结果，pcb板5的底面采用5_b2，使源和负载之间的耦合为电容耦合，由图可知：低于通带有限频率处出现2 个零点，同时高于通带有限频率处出现1个零点；
47.图10_4为对应图5所示滤波器结构s参数—频率的仿真结果，pcb板5的底面采用5_b3，使源和负载之间的耦合为电感耦合，由图可知：高于通带有限频率处出现2 个零点；
48.图10_5为对应图5所示滤波器结构s参数—频率的仿真结果，pcb板5的底面采用5_b2，使源和负载之间的耦合为电容耦合，调整腔体1和pcb板5的尺寸，使通带下边沿更加陡峭、而高于通带产生的零点消失，由图可知：低于通带有限频率处出现2 个零点；
49.图10_6为对应图5所示滤波器结构s参数—频率的仿真结果，pcb板5的底面采用5_b2，使源和负载之间的耦合为电容耦合，调整腔体1和pcb板5的尺寸，使滤波器的通带中心频率由3.455ghz减小为2.59ghz，由图可知：低于通带有限频率处出现 2个零点，同时高于通带有限频率处出现1个零点；
50.图10_7为对应图7所示滤波器结构s参数—频率的仿真结果，滤波器结构为两个独块三模滤波器级联结构，独块三模滤波器采用图5结构，pcb底面采用5_b2，调整滤波器腔体和pcb板，使滤波器的通带中心频率为3.5ghz，带宽为200mhz，由图可知：低于通带有限频率处出现1个零点，同时高于通带有限频率处出现2个零点，独块级联结构滤波器的通带矩形系数和带外抑制较独块结构大大增加；
51.图10_8为对应图8所示双工器结构s参数—频率的仿真结果，双工器结构为两个独块三模滤波器连接结构，独块三模滤波器采用图5结构，频率较低的滤波器pcb底面采用5_b3，频率较高的滤波器pcb底面采用5_b2，调整滤波器腔体和pcb板，使双工器的两通道中心频率分别为3.4ghz和4.2ghz，带宽分别为360mhz和620mhz， 3.4ghz通道在4.2ghz通道的隔离度大于30db，4.2ghz通道在3.4ghz通道的频带内隔离度近30db。
具体实施方式
52.为了更加清楚地说明本发明解决的问题、采用的技术方案和有益效果，下面结合图示说明本发明的具体实施方式，这里所描述的优选实施例子仅用于说明和解释本发明，并不用以限制本发明，凡是在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等。均应在本发明的保护范围之内。
53.图中，1、2为三模独块谐振腔，3至6为谐振腔和pcb板组合结构；谐振腔1、2 表面镀金属，1_1、1_2和2_1、2_2为其表面去银缝隙；pcb板上下表面均覆铜，3_b1、 4_b1、5_b1、6_
b1分别为pcb板3至pcb板6的顶面，3_b2、4_b2分别为pcb板 3、4的底面，5_b2、6_b2分别为pcb板5、6的底面、以实现源和负载之间的电容交叉耦合，5_b3、6_b3分别为pcb板5、6的底面、以实现源和负载之间的电感交叉耦合；i_1为金属过孔、连接顶面和底面的接地金属面，i_2为pcb板的输入输出信号线，i_3为顶面接地金属面，i_4为顶面去铜区，其中i＝3,4,5,6；j＝8为金属过孔、连接底面源—负载耦合结构和顶面信号线，j＝5为源—负载耦合结构的留空，j＝6、j＝7分别为交指电容和蛇形电感源—负载耦合结构，其中j＝5,6。
54.一种一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔1、2和第一pcb板3、4、5、6；
55.如图1和图2所示，所述的三模谐振腔包括表面镀金属介质块；所述表面镀金属介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c型缝隙和两条直线型缝隙；c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙；
56.两个耦合缝隙中c型缝隙与直线型缝隙连接段所在金属层(与第一pcb板接触面) 分别作为信号输入输出端。
57.作为优选，c型缝隙与两条直线型缝隙分别位于表面镀金属介质块的不同两侧面，其中c型缝隙与两条直线型缝隙必有一个位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；
58.作为优选，金属材质为银，介质块材质为陶瓷。
59.所述第一pcb板包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面、第二金属面；所述第一金属面包括两个输入输出信号线、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面；所述两个输入输出信号线与第一金属面的接地金属面间留有去金属区域；位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面上的缝隙位于去金属区域内，不与第一金属面接触；输入输出信号线与信号输入输出端重合；
60.另外，本发明提供一种优选方案：一种一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔1和第一pcb板3；
61.如图3所示，所述的三模谐振腔1包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙1_1和1_2；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c 型缝隙和两条直线型缝隙；c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与c 型缝隙垂直设置；c型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一pcb板3接触面；c型缝隙内金属部分作为信号输入输出端。
62.所述第一pcb板3包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔3_1、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面3_b1、第二金属面3_b2；所述第一金属面包括两个输入输出信号线3_2、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面3_3；所述两个输入输出信号线3_2与接地金属面3_3间留有去金属区域3_4；所述接地金属面3_3为工字型结构，工字型结构的上下横向臂位于第一pcb板本体的上下侧；所述去金属区域3_4包括两个分别位于接地金属面工字型结构的纵向臂两侧的c型开槽；c型开槽的开口朝外设置，且输入输出信号线位于c型开槽内；c型缝隙1_1和1_2一一对应位于c型开槽内；
63.另外，本发明提供一种优选方案：一种一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔2和第一pcb板4；
64.如图4所示，所述的三模谐振腔2包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙2_1和2_2；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c 型缝隙和两条直线型缝隙；c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与c 型缝隙垂直设置；两条直线型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；两条直线型缝隙间金属部分作为信号输入输出端。
65.所述第一pcb板4包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔4_1、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面4_b1、第二金属面4_b2；所述第一金属面包括两个输入输出信号线4_2、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面4_3；所述两个输入输出信号线与接地金属面a间留有去金属区域4_4；所述接地金属面4_3包括两矩形金属面，分别位于第一pcb板本体的上下侧；所述输入输出信号线4_1为轴对称的二阶梯结构；所述两输入输出信号线间设有去金属区域4_4；2_1和2_2中的直线型缝隙对应位于去金属区域内；所述矩形金属面4_3 的长度b41与表面镀金属介质块的长度s1相同；所述第一pcb板4本体的长度b43 大于表面镀金属介质块2的长度s1，宽度b44与表面镀金属介质块的宽度s2相同；所述输入输出信号线4_1朝外侧的第一阶梯不与表面镀金属介质块接触，朝内侧的第二阶梯位于表面镀金属介质块的下方；所述第二金属面开有矩形槽4_5，该矩形槽的长度b49 和宽度b410与表面镀金属介质块的长度s1和宽度s2近似、可不相同；
66.另外，本发明提供一种优选方案：一种一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔1和第一pcb板5；
67.如图5所示，所述的三模谐振腔a包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质块开有两个轴对称设置的耦合缝隙1_1和1_2；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括c型缝隙和两条直线型缝隙；c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与c 型缝隙垂直设置；c型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；c型缝隙内金属部分作为信号输入输出端。
68.所述第一pcb板5包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔5_1、以及分别铺设在第一pcb板5本体上下表面的第一金属面5_b1、第二金属面5_b2或5_b3；所述第一金属面包括两个输入输出信号线5_2、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面5_3；所述两个输入输出信号线与接地金属面5_4间留有去金属区域；所述接地金属面5_3为工字型结构，工字型结构的上下横向臂位于第一pcb板本体的上下侧；所述去金属区域5_4包括两个分别位于接地金属面工字型结构5_3的纵向臂两侧的c型开槽；c型开槽的开口朝外设置，且输入输出信号线位于c 型开槽内；c型缝隙1_1和1_2一一对应位于c型开槽内；
69.所述第二金属面5_b2或5_b3开有槽5_5，并在该槽内设有交指电容金属线5_6 或蛇形电感金属线5_7，以实现源和负载之间的电容或电感耦合；所述交指电容金属线或蛇形电感金属线的两端通过贯穿第一pcb板本体的金属化通孔5_8分别连接两个输入输出信号线；
70.另外，本发明提供一种优选方案：一种一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器，从上至下依次包括三模谐振腔2和第一pcb板6；
71.如图6所示，所述的三模谐振腔b包括表面镀金属介质块；所述表面镀银陶瓷介质
块开有两个轴对称设置的耦合缝隙2_1和2_2；所述耦合缝隙为一体成型结构，包括 c型缝隙和两条直线型缝隙；c型缝隙的两臂分别接一直线型缝隙，且直线型缝隙与c 型缝隙垂直设置；两条直线型缝隙位于表面镀金属介质块的与第一pcb板接触面；两条直线型缝隙间金属部分作为信号输入输出端。
72.所述第一pcb板6包括第一pcb板本体、贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔6_1、以及分别铺设在第一pcb板本体上下表面的第一金属面6_b1、第二金属面6_b2或6_b3；所述第一金属面包括两个输入输出信号线6_2、通过金属化通孔连接第二金属面的接地金属面6_3；所述两个输入输出信号线6_2与接地金属面6_3 间留有去金属区域6_4；所述接地金属面6_3包括两矩形金属面，分别位于第一pcb 板本体的上下侧；所述输入输出信号线6_2为轴对称的二阶梯结构；所述两输入输出信号线间设有去金属区域6_4；直线型缝隙对应位于去金属区域内；所述接地金属面6_3 的长度b61与第一pcb板6本体长度s1相同；所述第一pcb板本体的长度b63大于表面镀金属介质块的长度s1，宽度b64与表面镀金属介质块的宽度s2相同；所述输入输出信号线6_2朝外侧的第一阶梯不与表面镀金属介质块接触，朝内侧的第二阶梯位于表面镀金属介质块的下方；所述第二金属面6_b2或6_b3开有类矩形槽6_5，该类矩形槽的长度与表面镀金属介质块的长度s1接近、可不相同；所述类矩形槽内设有交指电容金属线6_6或蛇形电感金属线6_7，以实现源和负载之间的电容或电感耦合；所述交指电容金属线6_6或蛇形电感金属线6_7的两端通过贯穿第一pcb板本体的金属化通孔6_8分别连接两个输入输出信号线；
73.一种高阶滤波器，如图7所示，包括两个工作频带相同或非常相近的上述相同结构的一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器f_1和f_2(f_1和f_2可以选择任意两个不同频段的图3-6任意一种)、第二pcb板7；所述两个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器间可留有空隙、也使无缝隙的侧面直接接触；所述第二pcb板与两个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器的第一pcb板连接，且均位于同一平面；所述第二pcb板7包括第二 pcb板本体，贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔7_1、以及分别铺设在第二pcb板本体上下表面的第三金属面、第四金属面；所述第三金属面包括信号线 7_2、通过金属化通孔7_1连接第四金属面的接地金属面7_3；信号线的一端接其中一个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器的信号输出端，另一端接另一个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器的信号输入端；所述接地金属面7_3为两个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器的接地金属面延长金属；一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器最有选择图5结构。
74.一种双工器，如图8所示，包括两个工作频带不相同的上述相同结构的一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器f_1和f_2(f_1和f_2可以选择任意两个不同频段的图3-6任意一种)、第二pcb板8；所述两个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器间可留有空隙、也使无缝隙的侧面直接接触；所述第二pcb板8与两个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器的第一pcb板连接，且均位于同一平面；所述第二pcb板8包括第二pcb板本体，贯穿第一pcb板本体的多个周期性分布金属化通孔8_1、以及分别铺设在第二pcb 板本体上下表面的第三金属面、第四金属面；所述第三金属面包括y型信号线8_2、通过金属化通孔连接第四金属面的接地金属面8_3；y型信号线的两个分支端口分别两个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器的信号输入输出端，第三个端口port3作为双工器的信号输入输出端；所述接地金属面8_3为两个一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器的接地金属面延长金属；一腔三模陶瓷介质独块带通滤波器
最有选择图5结构。
75.三模谐振腔1和2中内分别产生相互正交的三种模式，均谐振于半波长。图9_1 为谐振腔1中的电场方向分布简图，而图9_2为谐振腔2中的电场分布见图，实线为模式r1(te111的下半模)，虚线为模式r2(te211的下半模)，点线为模式r3(te110)。其中模式r1和r2不可共存，模式r1谐振频率小于模式r2的谐振频率，模式r3可分别与模式r1和模式r2共存；源和负载通过耦合缝隙与滤波器磁耦合、从而进行信号传输。因此，采用图3和图4的结构，信号可经过三种并行的路径由源s传输至负载l，路径1为s—r1—l和s—r2—l，路径2为s—r3—l；若采用图5和图6中结构，则除上述三条路径之外，增加路径s—l(通过pcb板5和6实现的源和负载之间的交叉耦合结构)。模式拓扑图如图9_3所示。
76.图3至6中的结构可实现的传输零点个数和相对位置总结如下：高于通带有限频率处出现1至2个零点；低于通带有限频率处出现1至2个零点；低于通带有限频率处出现2个零点，同时高于通带有限频率处出现1个零点。实际零点的位置和数量通过调整滤波器各腔模式的相对频率、品质因数、模式的强弱、以及源和负载之间交叉耦合的强弱进行控制，从而一定程度提高通带的矩形系数和选择性、或增强带外谐波抑制。图7 为两个工作在相同频带的独块三模滤波器级联结构，通过具有相应特征阻抗和电长度的传输线将两个独块三模滤波器级联，可增加滤波器的通带带矩形系数和带外抑制。图8 为两个工作在不同频带的独块三模滤波器构建的双工器，通过具有相应特征阻抗和电长度的传输线连接两个独块三模滤波器，可实现双工器的功能。
77.s1至s3和w1至w5为腔体1或腔体2的结构尺寸参数，用于调节谐振腔谐振模式的相对频率、无载品质因数、外部品质因数；b31至b36为pcb板3的结构尺寸参数，b43至b410为pcb板4的结构尺寸参数，b51至b513为pcb板5的结构尺寸参数，b61至b613为pcb板6的结构尺寸参数，用于滤波器和源、负载的连接，并实现和调节源和负载之间的耦合。可根据实际需求调节以上参数，实现符合要求的带通滤波器频率特性。
78.陶瓷介质块可采用高介电常数、高qf、低频率温度系数的微波陶瓷介质；谐振腔表面均镀银，作为谐振腔接地电极，同时防止电磁波泄露；根据实际微波陶瓷滤波器加工工艺，可将图中所示滤波器的各棱边设置合适的r角和c角。pcb可采用低介电常数、低介质损耗角的高频板。调整上述结构尺寸参数，可使图3至图6所示滤波器工作于中心频率分别为3465mhz、3295mhz、3445mhz、2588mhz、3485mhz、3515mhz 频带，通频带分别为280mhz(s11《-20db)、540mhz(s11《-15db)、214mhz (s11《-20db)、184mhz(s11《-20db)、370mhz(s11《-20db)、350mhz(s11《-19db)，带内最小插损不大于0.5db，带内纹波不大于0.4db。并且，滤波器的带外传输零点数量和位置可通过改变模式谐振频率的相对大小、以及模式之间的耦合强弱、源和负载之间的交叉耦合进行控制，分别实现高于通带有限频率处出现1至2个零点；低于通带有限频率处出现1至2个零点；低于通带有限频率处出现2个零点，同时高于通带有限频率处出现1个零点。若使两个独块三模滤波器采用pcb板级联，则个构建更高阶带通滤波器、或者多工器。如图7即为两块工作在相同频带的三模独块滤波器级联构成的高阶滤波器，其频带边沿更陡峭、带外抑制更高，谐波抑制窗更宽；图8为两块工作在不同频带的三模独块滤波器连接构成的双工器，可实现30db的通道隔离度，且简单易调节。图9_1和9_2分别为滤波器腔体1和滤波器腔体2中电场分布简图；图9_3为滤波器的模式拓扑图。如图10_1至10_8所示，说明本发明具有良好的阻抗带宽特性、较小的带内插损和带外谐波抑制特性。若
根据实际需求选用具有相应特性参数的微波陶瓷介质和pcb板，并调整腔体1和2、pcb板3至8的尺寸，可使滤波器工作于4g、5g、 wifi等其他频段，亦可作为基本单元构建4g、5g、wifi等频段的更高阶滤波器及多工器。
79.上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。