多模式带通滤波器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有谐振器的多模式滤波器，所述谐振器具有作为矩形棱柱的多个谐振器主体，所述滤波器配置有通孔，所述通孔把输入和输出电连接到对应的一对平板之间的耦合结构的中心。所述多模式滤波器还包括作为每一对谐振器主体或平板之间的耦合结构的多个耦合孔径节段，从而利用至少两个不同的平板

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多模式带通滤波器


[0001]本公开内容涉及滤波器，更具体来说涉及具有增强的带宽能力的多模式带通滤波器。

技术介绍

[0002]物理滤波器通常由一定数目的能量储存谐振结构构成，其中所述谐振结构具有使得能量在这些谐振器与输入/输出端口之间流动的路径。谐振器及其对应的互连的物理实现方式将有所不同，但是前面提到的原理则同样适用，因此可以通过耦合在一起的谐振器的网络在数学上来描述这些滤波器。

技术实现思路

[0003]根据各个实施例，提供一种改进的多模式带通滤波器，其中在每一块末端平板中具有通孔并且在平板
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立方体接口的相对角落处具有两个三角形孔径，从而提供增强的带宽能力。
[0004]根据一个实施例，一种多模式滤波器包括谐振器，所述谐振器具有作为矩形棱柱(即长方体)的多个谐振器主体。所述滤波器配置有通孔，所述通孔把输入和输出电连接到对应的一对平板之间的所谓“靶眼”耦合结构的中心。此外，所述多模式滤波器还具有作为每一对谐振器主体或平板之间的耦合结构的多个耦合孔径节段。根据所述实施例，在至少两个不同的平板
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立方体接口的相对角落处具有两个三角形孔径，这样的三角形孔径跨越对应的接口彼此对角线相对。这样就促成了具有末端抽头哑铃形状半波长低Q谐振器的结构，从而可观地增加了可用的外部耦合的数量。
[0005]通过参照后面的详细描述和附图，前述和其他优点对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
[0006]图1示出了根据一个实施例的多模式滤波器的示意性透视图；
[0007]图2示出了根据一个实施例的用于图1中的多模式滤波器的孔径计算和配置；
[0008]图3示出了来自根据图1和2配置的多模式滤波器的说明性滤波器响应；
[0009]图4示出了根据一个实施例的具有多模式滤波器的布局优化，所述多模式滤波器在印刷电路板中配置有集成的低通滤波器；
[0010]图5示出了根据一个实施例的图4中示出的多模式滤波器的示意性透视图；以及
[0011]图6示出了来自图5的在印刷电路板中配置有集成的低通滤波器的多模式滤波器的说明性滤波器响应。
具体实施方式
[0012]一些单模式滤波器通常是由具有高Q(低损耗)特性的电介质谐振器形成的，从而
实现了与空腔滤波器相比具有减小的尺寸的高度选择性滤波器。这样的单模式滤波器往往被构造为分开的物理电介质谐振器的级联，其中在所述电介质谐振器与其对应的端口之间具有各种耦合。此外，这样的单模式滤波器可以包括由具有所谓“圆柱盘(puck)”形状的陶瓷材料形成的分立谐振器的网络，其中每一个谐振器具有单一主导谐振频率或模式。通过在谐振器位于其中的空腔之间提供开口而将这些谐振器耦合在一起。通常来说，提供可以被调谐在特定频率处以便提供所期望的滤波器响应的传输极点或“零点”。在商业应用中通常将需要一定数目的谐振器来实现适当的滤波特性，从而导致相对较大的尺寸。
[0013]多模式滤波器通常在单个物理主体中实施几个谐振器，从而可以实现滤波器尺寸减小，并且所得到的滤波器可以在许多不同模式下谐振。作为一个实例，镀银电介质主体可以在许多不同模式下谐振，从而使得这些模式当中的每一种可以充当滤波器中的其中一个谐振器。为了提供实用的多模式滤波器，有必要耦合单个主体内的各种模式之间的能量。实施这样的多模式滤波器的一种典型方式是把来自输入端口的能量选择性地耦合到各种模式当中的第一种。随后通过将特定的缺陷引入到主体的形状中而将储存在第一模式中的能量耦合到谐振器内的不同模式。通过这种方式，可以按照类似于传统的单模式滤波器的方式，将多模式滤波器实施为谐振器的有效级联。这种多模式滤波器设计进一步得到了可以被调谐来提供所期望的滤波器响应的传输极点。
[0014]如在美国专利公开号2015/0380799A1中所描述的一种紧凑型射频(RF)滤波器包括由通过接口处的孔径耦合在一起的各个镀银谐振器零件(也就是单模式平板和三模式立方体)制成的多模式滤波器。这种设计与前面提到的多模式滤波器设计的不同之处在于，假设多模式结构的各种模式被平行地从输入耦合到输出，并且在各种模式之间没有耦合。通过这种方式，在主体的形状中不需要缺陷，并且允许这种滤波器类型使用完美的长方体。传输零点是通过进入到各种模式中的平行耦合的幅度和相位比值所形成的，而不是通过跨越谐振器的非邻近交叉耦合所形成的。此外，这种滤波器解决方案减少了有源天线上的冷却需求，支持空间效率、功率处理和效率、吞吐量以及多频带实现方式。通过这种方式，无线电装备销售商可以部署这种滤波器设计，以便应对销售商的现场基站部署所面对的发热、输出和多频带能力挑战。此外，这种滤波器设计采用盲深度孔洞从外部耦合到滤波器的几块平板当中的第一块和最后一块平板中，同时采用三个正方形孔径将平板耦合到立方体。盲深度孔洞越深，外部耦合就越多(同时孔径越大)并且平板到立方体耦合也越多。但是孔洞深度和孔径尺寸的限度是有限的，从而把可实现的最大带宽限制到近似5％的分数带宽(也就是1800MHz中心频率处的90MHz带宽，或者3600MHz处的180MHz带宽)。
[0015]因此，希望有一种具有增强的带宽能力的改进的多模式带通滤波器。
[0016]根据各个实施例，提供一种改进的多模式带通滤波器，其中在对应的末端平板中具有通孔并且在平板
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立方体接口的相对角落处具有两个三角形孔径，从而提供增强的带宽能力。
[0017]图1示出了根据一个实施例的多模式滤波器100的示意性透视图。更具体来说，作为说明，多模式滤波器100包括谐振器120，谐振器120具有作为矩形棱柱(也就是长方体)的多个谐振器主体(也就是谐振器主体105
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1、105
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2、105
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3、105
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4和105
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5)。谐振器120是从具有适当的电介质属性的电介质材料(例如陶瓷)的实心主体制造的。此外，谐振器120可以是例如包括具有不同电介质属性的各层材料的多层主体。谐振器120可以包括导电材料的
外部涂层(也就是金属化层)，所述导电材料可以是由银或者比如金、铜等其他众所周知的材料制成的。正如后面进一步详述的那样，所述导电材料可以被施加到谐振器的一个或多个表面，并且形成耦合孔径的表面区域可以不加涂层，以便允许信号耦合到谐振器120的主体中。
[0018]谐振器主体105
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1、105
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2、105
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3、105
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4和105
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5在本文中替换地被称作“平板”，并且在图1中分别被示出为平板S1、平板S2、平板S3、平板S4和平板S5。根据所述实施例，多模式滤波器100的总体长度d为27mm，并且对应的谐振器主体的近似规格(x、y和z)是：对于谐振器主体105
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1和105
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5是11.575mm
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多模式滤波器，包括：多个谐振器主体，所述多个谐振器主体当中的每一个谐振器主体包括电介质材料，所述多个谐振器主体至少包括：邻近第二谐振器主体的第一谐振器主体；邻近第二谐振器主体的第三谐振器主体；邻近第三谐振器主体的第四谐振器主体；邻近第四谐振器主体的第五谐振器主体；多个耦合孔径节段，每一个耦合孔径节段被配置来充当对应的一对谐振器主体之间的耦合；用于把多模式滤波器的输入连接到所述多个耦合孔径节段当中的第一耦合孔径节段的第一通孔，所述第一耦合孔径节段被配置来耦合包括第一谐振器主体和第二谐振器主体的对应的谐振器主体对；用于把多模式滤波器的输出连接到所述多个耦合孔径节段当中的第二耦合孔径节段的第二通孔，所述第二耦合孔径节段耦合包括第四谐振器主体和第五谐振器主体的对应的谐振器主体对；与第二谐振器主体和第三谐振器主体接触并且覆盖第二谐振器主体和第三谐振器主体的第一导电材料层，所述第一导电材料层沿着第二谐振器主体与第三谐振器主体之间的第一接口延伸，所述第一接口具有定义其边界的一组四个角落；并且其中，第三耦合孔径节段和第四耦合孔径节段被配置在第二谐振器主体与第三谐振器主体之间的第一接口处的第一导电材料层中，第三耦合孔径节段和第四耦合孔径节段分别具有三角形形状，其中第三耦合孔径节段被定位在第一接口的第一角落中并且第四耦合孔径节段被定位在第一接口的第二角落中，从而使得第三耦合孔径节段和第四耦合孔径节段彼此对角线相对。2.根据权利要求1所述的多模式滤波器，还包括：与第四谐振器主体接触的第二导电材料层，所述第二导电材料层沿着第三谐振器主体与第四谐振器主体之间的第二接口延伸，所述第二接口具有定义其边界的一组四个角落；并且其中，第五耦合孔径节段和第六耦合孔径节段被配置在第三谐振器主体与第四谐振器主体之间的第二接口处的第二导电材料层中，第五耦合孔径节段和第六耦合孔径节段分别具有三角形形状，其中第五耦合孔径节段被定位在第二接口的第一角落中并且第六耦合孔径节段被定位在第二接口的第二角落中，从而使得第五耦合孔径节段和第六耦合孔径节段彼此对角线相对。3.根据权利要求1所述的多模式滤波器，其中，耦合包括第一谐振器主体和第二谐振器主体的对应的谐振器主体对的第一耦合孔径节段被定位成使其一部分覆盖第一谐振器主体的中心部分。4.根据权利要求1所述的多模式滤波器，其中，耦合包括第四谐振器主体和第五谐振器主体的对应的谐振器主体对的第二耦合孔径节段被定...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维，
申请(专利权)人：诺基亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：