介质谐振滤波器制造技术

介质谐振滤波器，包括：有输入输出端子的长方形金属箱；输入、输出耦合探针；ＴＥＭ谐振器，仅输出金属箱内截止频率以上频率和预定长度的递增Ｎ倍的频率；具有较高谐振Ｑ值的输出介质谐振滤波器，仅输出ＴＥＭ模谐振器的递增Ｎ倍频率和金属箱内截止频率以上频率中ＴＥ↓［０１δ］模及寄生模；通过金属箱中的输出介质谐振器截止生模，在滤波器输入输出端或介质谐振器间插入同轴谐振器，可除去寄生模，以提高滤波性能，具有轻、薄、小型的效果。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及介质谐振滤波器(Dielectric Resonator Filter；以下称DR滤波器)，特别是涉及使用同轴谐振器清除寄生模(Spurious Mode)的介质谐振滤波器的结构。在目前的超高频通信
中，为了零件的小型、轻量和低价格化，正在采用介质谐振器。称为DR滤波器的滤波器与用金属制作成的空腔型(Cavity type)例如波导管、同轴谐振器等一样，具有使从输入端子上输入的任何高频损耗最小、进行滤波、在输出端子上仅输出期望的特定带宽频率的功能。上述介质谐振器为小型并低损耗，由于除适合于微波集成电路外，与现有的谐振器相比，还具有谐振频率的温度特性良好的特点，所以目前得到快速发展。上述那样的介质谐振器最广泛适用于微波部件的领域是作为仅对最小损耗的发射或接收频率进行滤波输出的滤波器部件。图1表示由现有技术实现的介质谐振滤波器的结构。图1是表示现有技术的三极(Pole)介质谐振器的主视图，构成为使用TE01模，(其中，TEW是有横向电磁波磁场成分的电子波)的实例。图1中标号10是一定大小的长方形金属箱，表示打开盖后的内部平面结构。在上述金属箱10中，用于输入来自外部的高频的高频输入端子12和在内部的用于输出滤波后频率的输出端子14设置在一个侧面上。在上述那样的金属箱10的内部，具有预定介电常数的三个介质谐振器16、18、20以预定间隔分隔开。一般来说采用陶瓷(瓷器)元件作为这种介质谐振器16、18、20的材料。而且，设置在上述金属箱10的外部的频率输入端子12和频率输出端子14分别与在上述金属箱10的内部延伸的耦合探针(coupling probe)(又称为耦合环)22、24连接。上述那样的金属箱10大多使用传导率良好的铝或黄铜等金属材料，耦合探针22、24也可使用纯铜、黄铜等金属材料。为了提高传导率，最好在上述金属上镀白金、金和银等金属。图2是表示图1所示的介质谐振器的剖面结构，它是由用于谐振频率调节的螺杆等形成的盖(CAP)组装成的导波管的剖视图。参照图2，由支架(support)26从金属箱10的底面按预定的高度维持在金属箱10内位置隔开的三个介质谐振器16、18、20，上述介质谐振器16、18、20分别有固定的介电常数。此时，上述支架26可使用频率损耗较小且介电常数较小的聚四氟乙烯或聚碳酸酯氧化铝等非导体材料。采用这种非导体材料的理由是为了防止介质谐振器的能量直接传送给金属箱10的缘故。在上述金属箱10的上部覆盖的盖11上，连接着位于上述介质谐振器16、18、20的上部位置用于调节谐振频率的螺杆30，在这些螺杆30下部、上述金属箱10的内侧、在三个介质谐振器16、18、20的上部位置设置着调谐板32。必须根据谐振频率的调节准确度来适当选择上述调谐板30的直径。首先，参照图1和图2的结构，说明由现有技术实现的介质谐振滤波器的工作。假设图1所示那样构成的三极介质谐振滤波器的金属箱10内设置的多个介质谐振器16、18、20的谐振频率为f0，那么就有下式式1上述式1中Dr和Lr是介质谐振器16、18、20的直径和厚度，单位是英寸。有上述式1那样的谐振频率f0的介质谐振器限定为TE01δ模谐振器。采用介质谐振器实现滤波的方法有很多，其中在最一般的方法中，一般有采用TEM模的方法和采用TE01δ模的方法。因金属箱10内设置的介质谐振器数目不同，介质谐振滤波器的滤波性能差异较大。其中，图中表示了三极滤波器的例子。目前，如果把任意频率的高频输入给输入端子12，那么上述高频的能量就通过与上述输入端子12耦合的耦合探针22传送至金属箱10的内部。此时，沿上述耦合探针22上的方向35形成电场E，和形成以上述耦合探针为中心的磁场H。由与上述输入端子12连接的耦合探针22形成的磁场H，向隔开的介质谐振器16传送(激励)。此时，通过与从耦合探针22传送的磁场H的耦合，上述介质谐振器16在隔开的介质谐振器18中激励起具有按上述式1决定的谐振频率f0的高频。如果来自介质谐振器16的磁场H被激励，那么在隔开的介质谐振器18的圆周方向上形成电场E，和形成从中心向外周方向上的磁场H。此时，在上述介质谐振器18中形成的磁场H激励邻近的分隔开的另一个介质谐振器20，在上述介质谐振器20中形成的磁场H通过与输出端子14连接的耦合探针24向外部输出。在上述那样的工作中，如果分别调整处于介质谐振器16、18、20上部位置的螺杆30，就可改变介质谐振器16、18、20上部的表面与上述螺杆30之间的距离L。通过改变上述距离L，能够在初期设定的谐振频率f0的75％左右调整介质谐振器的谐振频率。因此，通过调整三个螺杆30，图1和图2所示的介质谐振器就仅通过在输入端子12上输入的高频信号中的期望带宽的频率。此时，上述结构中，耦合探针22与介质谐振器16之间的间隔、耦合探针24与介质谐振器20和介质谐振器16、18、20相互之间的间隔是决定与磁场H的耦合密度、对滤波器的性能和特性产生很大影响的重要因素之一。因此，上述构成要素的间隔应充分考虑所设计的滤波器的性能和特性。可是，图1和图2所示那种结构中，TE010、TE01δ、TE011+δ模等很多个模都在工作。TE010、TM01δ、TM011+δ模是圆盘形态的介质谐振器16、18、20内通过不期望的不需要的频率的原因。其中，所谓不需要的频率是指除主要工作模之外的其它模，称为寄生模。例如，对于TE01δ模的信号，滤波器仅输出期望带宽的频率，但对于TM010、TM011+δ模的频率信号，因通过了期望带宽以上的频率，所以会产生使滤波性能大大降低的问题。本专利技术的目的在于提供可解决现有技术的问题、能够滤波期望工作模以外的寄生模的频率的介质谐振滤波器。再有，本专利技术的另一目的在于提供利用频率同轴谐振器除去不期望的寄生模信号的介质谐振滤波器。再有，本专利技术的另一目的在于提供利用工作模不同的两个谐振器除去不期望的寄生模信号的带通滤波器。为了解决上述课题，本专利技术提供一种介质谐振滤波器，在超高频的介质谐振滤波器中，包括长方形金属箱，带有用于输入输出高频信号的输入端子和输出端子；与上述输入端子连接、把从该输入端子输入的高频信号与上述金属箱耦合的输入耦合探针，和把上述金属箱内的高频信号与上述输出端子耦合的输出耦合探针；和有预定谐振Q值的TEM谐振器，对由邻接的频率能量耦合体激励的高频信号滤波，仅输出所述金属箱内侧的截止频率以上的频率和预定长度的递增N倍的频率，有比上述TEM模谐振器的谐振Q值高的谐振Q值的输出介质谐振器，对由邻接的频率能量耦合体激励的高频信号滤波，仅输出上述TEM模谐振器的递增N倍频率和所述金属箱内侧的截止频率以上频率中TE01δ模及寄生模，通过内装在上述金属箱中的输出介质谐振器，截止作为附着结构的上述介质谐振模以外的寄生模的信号。图1是表示现有技术的介质谐振滤波器的平面结构图。图2是表示图1的介质谐振滤波器的剖视图，是展示把用于谐振频率调节的螺杆形成的帽组装在波导管中的形态的剖视图。图3是表示本专利技术的介质谐振滤波器的平面结构图。图4是表示图3的介质谐振滤波器的剖视结构图，展示把用于谐振频率调节的螺杆形成的帽组装在波导管中的形态的剖视图。下面，参照附图说明本专利技术的实施例。再有，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波滤波器，包括：带有导电性内表面的外壳；输入和输出装置，把电磁能量引入所述外壳和从所述外壳中提取电磁能量；和多个谐振器，装在所述外壳内，按耦合关系顺序排布在所述输入和输出装置之间，所述多个谐振器至少包括一个适用于以ＴＥＭ模 谐振的ＴＥＭ模谐振器和至少一个适用于以选择模谐振的介质谐振器，所述多个谐振器以基本相同的谐振频率进行谐振，以便将所述基本相同的谐振频率从所述输入装置把电磁能量传导给所述输出装置，其特征在于，其前面设置有所述ＴＥＭ模谐振器的任何所述介质谐 振器与所述前置ＴＥＭ模谐振器的寄生模相配合，以衰减所述前置ＴＥＭ模谐振器的所述寄生模，其前面设置有所述介质谐振器任何所述ＴＥＭ模谐振器与所述前置的介质谐振器的寄生模相配合，以衰减所述前置介质谐振器的所述寄生模。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵容皓，朴南信，朴钟圭，
申请(专利权)人：KMW株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]