用于在横向方向传输TM模的具有介电质的复用滤波器制造技术

本发明专利技术涉及复用滤波器，具有以下特征：壳体；至少n个滤波器腔室；在n个滤波器腔室的每一个滤波器腔室中都构造有由金属构成或包含金属的划分装置；位于每一个滤波器腔室中的谐振器腔室以及因此相应的谐振器通过位于相应滤波器腔室中的划分装置彼此解耦；所述划分装置平行于中心轴线布置或者以一个分量大致平行于中心轴线地布置；至少n个介电质；n‑1个分离装置；所述n个滤波器腔室沿着中心轴线布置；所述n‑1个分离装置中的每一个分离装置具有至少m个耦合开口；所述谐振器腔室之间的耦合垂直于H场和/或平行于所述中心轴线或者以一个分量大致垂直于H场和/或平行于其地实现；公共连接端；m个信号线路连接端。还涉及用于校准复用滤波器的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复用滤波器，其尤其适于在横向方向上传输TM模。
技术介绍
如果谈及TM模或TM波的传输，则电场仅仅具有在传播方向上的份额，而磁场仅仅位于垂直于传播方向的平面中。因此，TM波也称作E波。本专利技术范畴内的复用滤波器包括一个公共连接端(德语：gemeinsamer Anschluss)和至少两个信号线路连接端，其中所述至少两个信号线路连接端分别通过一个信号传输路径与公共连接端相互连接。信号传输方向不仅可以从公共连接端至多个信号线路连接端中的一个信号线路连接端(例如以天线共用器(Diplexer)或复用器(Multiplexer)的形式)，而且同时可以从另一个信号线路连接端至公共连接端(例如以双分器(Duplexer)的形式，其中除公共连接端以外设置有两个另外的连接端)。各个信号传输路径经过不同的谐振器腔室，从而在这些谐振器腔室中对不同的频率范围进行滤波。M.和T.Magath的公开文献《Compact Base-Station Filters Using TM-Mode Dielectric Resonators》描述了一种高频滤波器的构造，所述高频滤波器具有多个介质谐振器。在此，各个谐振器之间的耦合平行于H场的传播方向实现。该种构造的缺点是，需要增大的空间需求以便能够实现期望的滤波器特性。应当构造的信号传输路径越多，空间需求就越高。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种复用滤波器，其尤其适于在横向
方向上传输TM模，其中所述复用滤波器应当一方面节省空间地、另一方面成本有利地构造。所述任务在复用滤波器方面通过独立权利要求1的特征来解决。在权利要求21中描述一种用于校准这样的复用滤波器的方法。在从属权利要求中说明根据本专利技术的复用滤波器的或根据本专利技术的用于校准复用滤波器的方法的有利扩展方案。根据本专利技术的复用滤波器具有壳体，所述壳体包括壳体底部、与壳体底部间隔开的壳体盖部以及在壳体底部与壳体盖部之间环绕的壳体壁。壳体底部和壳体盖部优选由中心轴线穿过。此外，所述复用滤波器具有至少n个滤波器腔室，其由壳体和/或至少一个位于壳体中的嵌件包围。在所述n个滤波器腔室的每一个滤波器腔室中都构造有由金属构成或包含金属的划分装置，所述划分装置将每一个滤波器腔室分成m个谐振器腔室，其中m≥2，由所述谐振器腔室中的每一个谐振器腔室都构成一个谐振器。所述划分装置平行于中心轴线布置或者以一个分量大致平行于中心轴线地布置，并且将滤波器腔室平行于中心轴线地或者以一个分量大致平行于中心轴线地分成m个谐振器腔室。位于每一个滤波器腔室中的谐振器腔室以及因此相应的谐振器通过位于相应滤波器腔室中的划分装置彼此解耦。此外构造有至少n个介电质，所述介电质中的各至少一个介电质布置在每一个滤波器腔室中。该复用滤波器具有n-1个分离装置。所述n个滤波器腔室沿着中心轴线布置，所述中心轴线垂直于H场或者以一个分量大致垂直于H场，其中，每两个相邻的或沿着所述中心轴线相继的滤波器腔室通过一个分离装置分离。n-1个分离装置中的每一个分离装置具有至少m个耦合开口，通过所述耦合开口在信号传输方向上每两个相继的谐振器腔室彼此耦合。所述谐振器腔室之间的耦合垂直于H场和/或平行于所述中心轴线实现或者以一个分量大致垂直于H场和/或平行于所述中心轴线实现。公共连接端通过所述壳体中的第一开口引入所述第一滤波器腔室中并且在该第一滤波器腔室中与m个谐振器腔室的m个谐振器耦合。通
过使所述耦合尤其是垂直于H场地实现，谐振器可以非常紧凑地构造。此外，m个信号线路连接端通过所述壳体中的m个开口与第n个滤波器腔室中的m个谐振器腔室中的m个谐振器耦合。在此特别有利的是，各个滤波器腔室并且因此具有谐振器的各个谐振器腔室彼此叠置，其中所述耦合通过耦合开口实现，所述耦合开口构造在分离装置内。在此，所述耦合在信号传输方向上并且因此垂直于H场实现。由此，能够实现谐振器的非常紧凑的构造，因为彼此解耦的多个信号传输方向平行于中心轴线地布置。根据本专利技术的用于校准复用滤波器的方法包括不同的方法步骤。在一个方法步骤中，在开始时，闭合第1+X个分离装置的和/或第n-1-X个分离装置的所有耦合开口，其中X在开始时等于0。在另一方法步骤中，在公共连接端处和/或在至少一个、优选所有信号线路连接端处测量反射参数。此外，将谐振频率和/或耦合带宽或耦合输入带宽调节到期望值上。借助所述方法，可以将滤波器腔室的m个谐振器腔室的谐振频率和/或耦合带宽与另一滤波器腔室中的其他谐振器腔室无关地调节到期望值上。进一步有利的是，n个介电质中的每一个介电质的一个或两个端侧借助金属层覆盖，其中所述金属层构成n-1个分离装置中的一个，其中金属层内的至少一个空隙构成至少一个耦合开口。相应涂层的介电质的应用允许高频滤波器进一步缩小。此外，对于根据本专利技术的复用滤波器进一步有利的是，至少一个、优选所有滤波器腔室的直径通过至少各一个嵌件、尤其是通过贴靠在壳体壁上的环形嵌件限定和/或预给定。由此，可以调节谐振频率。此外，将所述嵌件尤其形状锁合地贴靠在壳体壁上确保：所述嵌件不能随着时间改变其位置。一个、优选每一个滤波器腔室的嵌件具有与壳体的内壁相邻的壁区段并且所述壁区段具有不同厚度，由此滤波器腔室的各个谐振器腔室的体积可以彼此无关地调节或所述体积彼此不同。通过应用所述嵌件，进一步提高根据本专利技术的复用滤波器的灵活性。对于根据本专利技术的复用滤波器进一步有利的是，至少两个没有直接相继的、即没有彼此邻接的n个滤波器腔室的嵌件具有开口，其中所述至少两个开口通过通道相互连接，所述通道例如至少部分地在壳体壁内延伸。电导体在所述通道中延伸，其中所述电导体使不同滤波器腔室的两个谐振器腔室容性地和/或感性地彼此耦合。通过这种方式，尽管根据本专利技术的复用滤波器的紧凑构造但也能够实现两个没有直接相邻的谐振器之间的过耦合。此外有利的是，至少一个防转元件安置在n-1个分离装置的至少一个分离装置与至少一个嵌件和/或邻接的介电质之间，这防止所述元件的相对于彼此的旋转。在此也可能的是，至少各一个防转元件安置在壳体底部和/或壳体盖部和/或壳体壁与第一滤波器腔室中的以及第n个滤波器腔室中的嵌件之间，其中所述防转元件防止所述元件的相对于彼此的旋转。由此确保，各个谐振器的谐振频率和群时延(Gruppenlaufzeit)由于高频滤波器的震动而不随着时间变化。在根据本专利技术的复用滤波器内，n个介电质可以是盘状的，或者n个介电质中的所有或一些介电质可以在其尺寸方面完全或部分不同。也可能的是，n个介电质中的所有或至少一个介电质完全或部分填充其相应滤波器腔室的体积并且因此填充m个谐振器腔室的体积。通过介电质的几何构型和布置，相应地调节每一个谐振器在其谐振器频率方面和其耦合带宽方面的行为。划分装置优选通过介电质内的多个贯通接触部构成，所述贯通接触部在滤波器腔室中平行于或至少以一个分量平行于中心轴线地布置，由此介电质被划分成m个部分，其中m个部分中的每一个部分位于滤波器腔室的m个谐振器腔室之一中。这允许使用仅一个介电质，所述介电质优选由陶瓷构成。与此不同地也可能的是，每一个滤波器腔室内的介电质通过m个优选同样大小的部分组成，其中m个部分中的每一个部分位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复用滤波器(1)，具有以下特征：壳体(2)，所述壳体包括壳体底部(3)、与所述壳体底部(3)间隔开的壳体盖部(4)以及在所述壳体底部(3)与所述壳体盖部(4)之间环绕的壳体壁(5)；至少n个滤波器腔室(71、72、…、7n)，其中n≥2、优选n≥3、进一步优选n≥4、进一步优选n≥5，所述n个滤波器腔室由所述壳体(2)和/或至少一个位于所述壳体(2)中的嵌件(111)包围；在所述n个滤波器腔室(71、72、…、7n)的每一个滤波器腔室中都构造有由金属构成或包含金属的划分装置(131、132、…、13n)，所述划分装置将每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)分成m个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)，其中m≥2，由所述谐振器腔室中的每一个谐振器腔室都构成一个谐振器；位于每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)中的谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)以及因此相应的谐振器通过位于相应滤波器腔室(71、72、…、7n)中的划分装置(131、132、…、13n)彼此解耦；所述划分装置(131、132、…、13n)平行于中心轴线(12)布置或者以一个分量大致平行于中心轴线(12)地布置；至少n个介电质(81、82、…、8n)，在每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)中分别布置所述介电质中的至少一个介电质；该复用滤波器(1)具有n‑1个分离装置(91、92、…、9n‑1)；所述n个滤波器腔室(71、72、…、7n)沿着中心轴线(12)布置，所述中心轴线垂直于H场或者以一个分量大致垂直于H场，其中，每两个相邻的或沿着所述中心轴线(12)相继的滤波器腔室(71、72、…、7n)通过一个分离装置(91、92、…、9n‑1)分离；所述n‑1个分离装置(91、92、…、9n‑1)中的每一个分离装置具有至少m个耦合开口(10)，通过所述耦合开口在信号传输方向(211、…、21m)上每两个相继的谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)都彼此耦合；所述谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)之间的耦合垂直于H场和/或平行于所述中心轴线(12)实现或者以一个分量大致垂直于H场和/或平行于所述中心轴线实现；公共连接端(14)，所述公共连接端通过所述壳体(2)中的第一开口引入所述第一滤波器腔室(71)中并且在该第一滤波器腔室中与m个谐振器腔室(61_1、…、61_m)的m个谐振器耦合；m个信号线路连接端(151、…、15m)，所述信号线路连接端通过所述壳体(2)中的m个开口与第n个滤波器腔室(7n)中的m个谐振器腔室(6n_1、…、6n_m)中的m个谐振器耦合。...

【技术特征摘要】
2015.04.30 DE 102015005613.11.一种复用滤波器(1)，具有以下特征：壳体(2)，所述壳体包括壳体底部(3)、与所述壳体底部(3)间隔开的壳体盖部(4)以及在所述壳体底部(3)与所述壳体盖部(4)之间环绕的壳体壁(5)；至少n个滤波器腔室(71、72、…、7n)，其中n≥2、优选n≥3、进一步优选n≥4、进一步优选n≥5，所述n个滤波器腔室由所述壳体(2)和/或至少一个位于所述壳体(2)中的嵌件(111)包围；在所述n个滤波器腔室(71、72、…、7n)的每一个滤波器腔室中都构造有由金属构成或包含金属的划分装置(131、132、…、13n)，所述划分装置将每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)分成m个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)，其中m≥2，由所述谐振器腔室中的每一个谐振器腔室都构成一个谐振器；位于每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)中的谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)以及因此相应的谐振器通过位于相应滤波器腔室(71、72、…、7n)中的划分装置(131、132、…、13n)彼此解耦；所述划分装置(131、132、…、13n)平行于中心轴线(12)布置或者以一个分量大致平行于中心轴线(12)地布置；至少n个介电质(81、82、…、8n)，在每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)中分别布置所述介电质中的至少一个介电质；该复用滤波器(1)具有n-1个分离装置(91、92、…、9n-1)；所述n个滤波器腔室(71、72、…、7n)沿着中心轴线(12)布置，所述中心轴线垂直于H场或者以一个分量大致垂直于H场，其中，每两个相邻的或沿着所述中心轴线(12)相继的滤波器腔室(71、72、…、7n)通过一个分离装置(91、92、…、9n-1)分离；所述n-1个分离装置(91、92、…、9n-1)中的每一个分离装置具有至少m个耦合开口(10)，通过所述耦合开口在信号传输方向(211、…、21m)上每两个相继的谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、
\t6n_m)都彼此耦合；所述谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)之间的耦合垂直于H场和/或平行于所述中心轴线(12)实现或者以一个分量大致垂直于H场和/或平行于所述中心轴线实现；公共连接端(14)，所述公共连接端通过所述壳体(2)中的第一开口引入所述第一滤波器腔室(71)中并且在该第一滤波器腔室中与m个谐振器腔室(61_1、…、61_m)的m个谐振器耦合；m个信号线路连接端(151、…、15m)，所述信号线路连接端通过所述壳体(2)中的m个开口与第n个滤波器腔室(7n)中的m个谐振器腔室(6n_1、…、6n_m)中的m个谐振器耦合。2.根据权利要求1所述的复用滤波器，其特征在于以下特征：所述n个滤波器腔室(71、72、…、7n)在信号传输方向(211、…、21m)上和/或沿着所述中心轴线(12)布置，其中，H场径向地围绕所述中心轴线(12)和/或围绕所述信号传输方向(211、…、21m)向外延伸；和/或所述n个滤波器腔室(71、72、…、7n)中的每一个滤波器腔室都由所述中心轴线(12)居中地和/或偏心地穿过。3.根据权利要求1或2所述的复用滤波器，其特征在于以下特征：对于所述m个信号线路连接端(151、…、15m)中的每一个信号线路连接端而言，所述信号传输方向(211、…、21m)从所述信号线路连接端(151、…、15m)朝所述公共连接端(14)延伸或者从所述公共连接端(14)朝所述信号线路连接端(151、…、15m)延伸。4.根据权利要求3所述的复用滤波器，其特征在于以下特征：所述信号传输方向(211、…、21m)从所述m个信号线路连接端(151、…、15m)中的一个或多个信号线路连接端朝所述公共连接端(14)延伸，其中，一个滤波器腔室(71、72、…、7n)的一个谐振器
\t腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)的一个谐振器与在信号传输方向(211、…、21m)上相邻的一个滤波器腔室(71、72、…、7n)的一个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)的恰好一个谐振器耦合；和/或所述信号传输方向(211、…、21m)从所述公共连接端(14)朝所述m个信号线路连接端(151、…、15m)中的一个或多个信号线路连接端延伸，其中，一个滤波器腔室(71、72、…、7n)的一个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)的一个谐振器与在信号传输方向(211、…、21m)上相邻的滤波器腔室(71、72、…、7n)的一个或多个谐振器耦合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的复用滤波器，其特征在于以下特征：所述n个滤波器腔室(71、72、…、7n)中的至少一个滤波器腔室和/或所述n个介电质(81、82、…、8n)中的至少一个介电质是圆柱形的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的复用滤波器，其特征在于以下特征：所述n-1个分离装置(91、92、…、9n-1)或者所述n-1个分离装置中的每一个分离装置包括：a)分离板；或者b)金属层，至少一个或所有n个介电质(81、82、…、8n)的一个或两个端侧借助所述金属层覆盖，其中，所述至少一个介电质(81、82、…、8n)与所述n-1个分离装置(91、92、…、9n-1)中的至少一个分离装置单件式地构造，并且所述金属层的覆盖具有至少一个空隙(90)作为耦合开口(10)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的复用滤波器，其特征在于
\t以下另外的特征：所述划分装置(131、132、…、13n)通过所述介电质(81、82、…、8n)内的多个贯通接触部构成，所述贯通接触部平行于所述中心轴线(12)或者至少以一个分量平行于所述中心轴线地布置在所述滤波器腔室(71、72、…、7n)中，由此所述介电质被分成m个部分，其中，m个部分中的每一个部分位于一个滤波器腔室(71、72、…、7n)的m个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)之一中；和/或每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)内的介电质(81、82、…、8n)通过m个优选相同大小的部分组成，其中，所述m个部分中的每一个部分位于一个滤波器腔室(71、72、…、7n)的m个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)之一中，其中，各m个部分之间构造有金属层作为在相应滤波器腔室(71、72、…、7n)内的划分装置(131、132、…、13n)，所述金属层使一个滤波器腔室(71、72、…、7n)内的各个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)彼此分离，其中，所述金属层平行于或至少以一个分量平行于所述中心轴线(12)地布置。8.根据权利要求7所述的复用滤波器，其特征在于以下另外的特征：至少两个或所有n个介电质(81、82、…、8n)或者至少一个介电质(81、82、…、8n)的两个或所有m个部分由不同的材料构成；和/或所述n个介电质(81、82、…、8n)中的至少一个或所有介电质具有优选以空气填充的空隙(16)。9.根据权利要求7或8所述的复用滤波器，其特征在于以下另外的特征：所述第一滤波器腔室(71)具有一个区域，在该区域中所述划分装置(131、132、…、13n)仅仅以直径的部分长度延伸经过所述第一
\t介电质(81)，由此构成开口区域(30)，在所述开口区域中所述公共连接端(14)与所述第一滤波器腔室(71)中的所有m个谐振器(61_1、…、61_m)耦合，其中，所述开口区域(30)的大小或长度小于所述第一滤波器腔室(71)的最小直径的10％、优选小于20％、进一步优选小于30％、进一步优选小于40％并且进一步优选小于50％。10.根据权利要求1至9中任一项所述的复用滤波器，其特征在于以下另外的特征：至少一个、优选每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)的m个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)同样大。11.根据权利要求1至10中任一项所述的复用滤波器，其特征在于以下另外的特征：a)所述n个滤波器腔室(71、72、…、7n)中的至少一个滤波器腔室的直径通过至少一个嵌件(111、112、…、11n)、尤其是通过环形嵌件(111、112、…、11n)构成，所述嵌件通过容纳所述嵌件(111、112、…、11n)的壳体壁保持；和/或b)至少一个防转元件(62)安置在所述n-1个分离装置(91、92、…、9n-1)的至少一个分离装置与所述至少一个嵌件(111、112、…、11n)和/或邻接的介电质(81、82、…、8n)之间并且防止所述元件相对于彼此旋转；和/或c)至少各一个防转元件(62)安置在所述壳体底部(3)和/或所述壳体盖部(4)和/或所述壳体壁(5)与所述第一滤波器腔室(71)中的嵌件(111)和所述第n个滤波器腔室(7n)中的嵌件(11n)之间并且防止所述元件相对于彼此旋转。12.根据权利要求11所述的复用滤波器，其特征在于以下另外的特征：一个、优选每一个滤波器腔室(71、72、…、7n)的嵌件(111、
\t112、…、11n)具有与所述壳体(2)的内壁相邻的壁区段(45)并且所述壁区段具有不同的厚度，从而一个滤波器腔室(71、72、…、7n)的各个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)的体积彼此不同。13.根据权利要求11或12所述的复用滤波器，其特征在于以下另外的特征：至少两个非直接相继的滤波器腔室(71、72、…、7n)的嵌件(111、112、…、11n)具有一个开口(501、502)；这至少两个开口(501、502)通过通道(51)相互连接，其中，所述通道至少部分在所述壳体壁(5)内延伸；电导体(52)在所述通道(51)内在所述两个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)之间延伸，由此所述两个谐振器腔室(61_1、…、61_m直至6n_1、…、6n_m)的所述至少两个谐振器容性地和/或感性地彼此耦合。14.根据权利要求1至13中任一项所述的复用滤波器，其特征在于以下另外的特征：所述n个介电质(81、82、…、8n)是盘状的；和/或所述n个介电质(81、82、…、8n)的一些或所有介电质在其尺寸方面完全或部分不同；和/或所述n个介电质(81、...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·魏斯，
申请(专利权)人：凯瑟雷恩工厂两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE