带通滤波器制造技术

为了防止电特性降低，带通滤波器包括：具有彼此相反的上表面和下表面的电介质基板，该电介质基板在波导轴方向上延伸；分别在电介质基板的上表面和下表面上布置的一对导体层；两排用作侧壁的通孔组，其在波导轴方向上以预定的间隔形成以便于电连接该对导体层；和电连接该对导体层的多个通孔，该多个通孔平行于波导轴方向形成并布置在波导的中心，该波导形成在由该对导体层和作为侧壁的两排通孔组包围的区域中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带通滤波器
本专利技术涉及一种带通滤波器，尤其涉及一种在电介质基板中等效实现的带通波导滤波器。
技术介绍
目前，在高频无线电装置的发展中，需要实现集成各种类型的高频电路的低损耗连接以及降低成本和批量生产每个元件电路。因此，实现具有小间隙的高频无线电装置同时保持高性能和高功能特征是一个重要因素。在高频无线电装置中，诸如滤波器的无源电路的物理尺寸是由设计频率充分确定的。因此，鉴于灵活安装其每个部件，诸如滤波器的无源电路是具有低自由度的电路中的一种电路。 相关的带通滤波器是通过将E面平行的金属板夹在通过在H面的中心将矩形波导分成两半得到的矩形波导的中间以配置单波导来实现的。在上述结构的情况下，需要具有高制造精度机械元件的金属板和受到切割加工的矩形波导。在与外围平面电路的连接和集成方面，需要有安装空隙。 因此，迄今已经提出了在电介质基板中等效实现带通波导滤波器的技术。 例如，在JP-A-11_284409(专利文件I)中，公开了具有高生产率且能满足尺寸缩减要求的“带通波导滤波器”。专利文件I中公开的带通波导滤波器包括将电介质基板夹在中间的一对主导体层，和在信号传输方向上以小于信号波长1/2的间隔形成以便电连接主导体层的作为侧壁的两排穿通导体组。电连接主导体层以形成电感窗(电感元件)的多个穿通导体，在电介质波导线内部在信号传输方向上以小于波长1/2的间隔提供在波导中，用于穿过由这一对主导体层和用于侧壁的两排穿通导体组包围的区域传输高频信号。 在专利文件I的一个实施例的实例中，对于多个穿通导体，在接近电介质波导线的中间部分中形成最大数量(实施例中为3)的穿通导体，以使其在宽度方向上相互隔开。当在信号传输方向上由中间部分隔成两边时，其数量将减少。 现有技术文件 专件文件 专利文件I JP-A-11-284409
技术实现思路
要由专利技术解决的问题 在专利文件I中公开的带通波导滤波器中，多个穿通导体形成在电介质波导线的接近中间部分中，以使其在宽度方向上相互隔开。因此，当穿通导体的位置在宽度方向上改变时，存在电特性降低的问题。 本专利技术的目的在于提供一种能够防止电特性降低的带通滤波器。 解决问题的方式 根据该专利技术的带通滤波器包括:电介质基板，其具有彼此相反的上表面和下表面，该电介质基板在波导轴方向上延伸；一对导体层，其分别布置在电介质基板的上表面和下表面上；用于侧壁的两排通孔组，其在波导轴方向上以预定的间隔形成以便于电连接该一对导体层；和多个通孔，其用于电连接该一对导体层，该多个通孔平行于波导轴方向形成并布置在波导的中心，该波导形成在由该一对导体层和作为侧壁的两排通孔组包围的区域中。 专利技术效果 根据该专利技术的带通滤波器能够防止电特性降低。 【附图说明】 图1是示例相关带通波导滤波器的构造的局部剖面分解透视图； 图2是示出通过电磁场模拟分析图1所示的相关带通波导滤波器的S参数的频率特性的结果的特性图； 图3是示例根据该专利技术的第一实例的带通滤波器的结构的透视图；和 图4是示出通过电磁场模拟分析图3所示的带通滤波器的S参数的频率特性的结果的特性图。 【具体实施方式】 [相关技术] 参考图1，为了更容易地理解本专利技术，现在将描述相关带通波导滤波器10的结构。图1是示例相关带通波导滤波器10的结构的局部剖面分解透视图。 在图1的实例中，正交坐标系(x，y，z)具有横向延伸的X方向、垂直延伸的y方向及纵向延伸的Z方向。X方向、y方向和Z方向相互正交。X方向也称为水平方向或者宽度方向。y方向也称为垂直方向、厚度方向或者高度方向。z方向也称为纵向方向。信号(电磁波)在Z方向上传输(传播)。因此，Z方向也称为信号传输方向(波导轴方向)。 带通波导滤波器10包括通过在H面的中心将矩形波导分成两半得到的矩形波导侧壁11，和E面平行金属板12。通过将E面平行金属板12夹在通过分离得到的矩形波导侧壁11的中间，构成单个波导。E面平行金属板12基于以阶梯状图案布置的金属板的形状(诸如板厚度或者金属翼片(metal fin)的宽度,及金属翼片之间的间隙)，确定带通滤波器所需的耦合系数。 每个矩形波导侧壁11都具有U型横截面，并且具有宽度W为7.9mm,高度(厚度)H为7.9mm，以及长度LI为124臟。 E面平行金属板12包括:平行布置以便在垂直方向(y方向)上彼此隔开并且在信号传输方向(z方向)上延伸的两个金属片122，以及在该两个金属片122之间以阶梯状图案布置的多个金属板124。金属板124也称为金属翼片。金属翼片124充当感应兀件。金属翼片124的形状(诸如板厚度、金属翼片的宽度及金属片之间的间隙)确定了带通滤波器所需的耦合系数。 图2是示出通过电磁场模拟分析相关带通波导滤波器10的S参数的频率特性的结果的特性图。图2的水平轴表示频率[GHz]，而垂直轴表示S参数的S21 [dB]和Sll [dB]。 在本
中众所周知的，对于S参数，S21对应于插入损耗，Sll对应于回波损耗。插入损耗S21是当信号输入到端子1(输入端子)时穿过端子2 (输出端子)的信号(功率)的损耗，其用dB(分贝)表示。回波损耗Sll是当信号输入到端子I (输入端子)时被反射并且返回端子I (输入端子)的信号(功率)的损耗，其用dB (分贝)表示。 在图1所示的相关带通波导滤波器10的结构的情况下，需要是具有高制造精度的机械部件的E面平行金属板12，和通过切割加工得到的该一对矩形波导侧壁11。在与外围平面电路连接和集成方面，需要有安装空隙。 另一方面，在专利文件I公开的带通波导滤波器中，多个穿通导体形成在电介质波导线的接近中间部分中以使其在宽度方向上彼此隔开。因此，当穿通导体的位置在宽度方向上改变时，存在电特性降低的问题。 [示例性实施例] 现在描述该专利技术的特征。 该专利技术的特征是在电介质基板中布置通孔以形成波导和电感耦合元件，从而实现带通滤波器。 在该专利技术中，将金属板通孔布置为波导侧壁以形成波导。金属翼片部分用通孔代替。通过这种方式，构成与上述带通滤波器等效的带通滤波器。 利用上述的构造，该滤波器能够在电介质基板中实现，并且其适于在与外围的基于平面线路的高频电路(RF电路)连接和集成。而且，需要高制造精度的机械元件，诸如金属板和矩形波导不是必需的。因此，该带通滤波器通过相对电容率减小了尺寸并因此在安装间隙方面是有利的。 换句话说，在该专利技术中，带通滤波器是通过在具有金属接合上表面和下表面的电介质基板内部布置镀金属通孔来实现的。该带通滤波器在不需要机械元件的情况下可以用常规印制板加工技术制造。而且，带通滤波器通过基板的电容率减小了尺寸，可以用常规印制技术制造，并且适于与在同一基板中的外围平面电路连接并集成。 换句话说，该专利技术的特征是，通过用镀金属通孔“置换”来构造使用诸如常规金属板和矩形波导的机械元件的E面带通波导滤波器。 由上述的观点，最初的设计是使用需要小计算负荷的封闭波导，而最终设计是考虑到通孔确定的。因此，容易计划该设计，提供优良的设计性能。 带通滤波器仅通过在基板厚度方向上布置通孔来构造，因此在厚度方向(y方向)上具有一致的二维结构。因此，带通滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带通滤波器，包括：电介质基板，所述电介质基板具有彼此相反的上表面和下表面，所述电介质基板在波导轴方向上延伸；一对导体层，所述一对导体层分别布置在所述电介质基板的所述上表面和所述下表面上；两排用于侧壁的通孔组，所述两排用于侧壁的通孔组在所述波导轴方向上以预定的间隔形成以电连接所述一对导体层；和多个通孔，所述多个通孔用于电连接所述一对导体层，所述多个通孔平行于所述波导轴方向形成并且布置在波导的中心，所述波导形成在由所述一对导体层和所述两排用于侧壁的通孔组包围的区域中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.04 JP 2012-1270611.一种带通滤波器，包括: 电介质基板，所述电介质基板具有彼此相反的上表面和下表面，所述电介质基板在波导轴方向上延伸； 一对导体层，所述一对导体层分别布置在所述电介质基板的所述上表面和所述下表面上； 两排用于侧壁的通孔组，所述两排用于侧壁的通孔组在所述波导轴方向上以预定的间隔形成以电连接所述一对导体层；和 多个通孔，所述多个通孔用于电连接所述一对导体层，所述多个通孔平行于所述波导轴方向形成并且布置在波导的中心，所述波导形成在由所述一对导体层和所述两排用于侧壁的...

【专利技术属性】
技术研发人员：甲斐贵文，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP