本发明专利技术公开了一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，属于射频器件技术领域，该带通滤波器包括介质块以及设置在所述介质块底部的偏离中心的同轴馈电结构；所述介质块的上下表面的介质板上设有非完全金属涂层，所述介质块内设有金属通孔，所述同轴馈电结构设置在所述介质块底部，所述同轴馈电结构包括连接所述非完全金属涂层的同轴外导体和连接所述金属通孔的内导体。本发明专利技术利用空气与高介电常数介质的相交边界上形成磁壁效应的物理规律，基于超高介电常数介质材料制作的带通滤波器，该滤波器由于使用了相对介电常数为100左右的介质材料，使其在相同频率下与金属腔体滤波器相比在尺寸上实现超小型化。波器相比在尺寸上实现超小型化。波器相比在尺寸上实现超小型化。
【技术实现步骤摘要】
一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器
[0001]本专利技术涉及射频器件
，具体是一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器。
技术介绍
[0002]随着无线通信技术的快速发展以及无线电媒体业务的持续增长，对于移动通信的需求越来越大。而移动通信较为关键的问题是通信设备及系统的便携性，因此低费用、更便携、更有效、更高品质的无线通信系统需要高性能、小体积、低损耗的带通滤波器。
[0003]随着介质材料的不断改进，使得材料在微波频段应用中可以同时满足高无载Q值、高介电常数与小温度漂移的特性，可以作为微波谐振器的设计基础。电磁波在介质中的波长与介电常数的平方根成反比，而比较常用的陶瓷介质，其介电常数通常可以达到20～100，甚至更高，所以，由高介电常数介质谐振器为基础构成的滤波器比金属空腔谐振腔要小很多。除此之外，高介电常数介质与空气的分界面能够形成近似磁壁的边界条件，其天然的特性为实现基于高介电常数介质磁壁效应的带通滤波器的设计提供了可能。同时，介质谐振器的无载Q值高，所构成的滤波器的选择性就会很好。
[0004]目前，介质腔体滤波器由于体积小、性能好，目前已经逐渐应用到各类通信基站中。而针对移动通信对于小型化和便携性的需求如何进行滤波器设计成为目前急需解决的问题之一，以便在已经到来的5G和即将到来的6G通信领域拥有广阔的市场前景。
技术实现思路
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，利用磁壁效应的思路，将介质谐振器的上下表面设计成电壁，四周表面设计成磁壁，基于高介电常数介质磁壁效应的带通滤波器，以解决上述
技术介绍
中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，包括介质块以及设置在所述介质块底部的偏离中心的同轴馈电结构；所述介质块的上下表面的介质板上设有非完全金属涂层，所述介质块内设有金属通孔，所述同轴馈电结构设置在所述介质块底部，所述同轴馈电结构包括连接所述非完全金属涂层的同轴外导体和连接所述金属通孔的内导体。
[0008]作为本专利技术的进一步方案，所述介质块为一块相对介电常数为100的介质材料，所述介质块构成的带通滤波器的工作频段为550MHz，带宽为28MHz。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，所述介质块的上下表面的介质板的金属涂层上留有四个圆形开口，介质块中设置有四个金属通孔，所述圆形开口与所述金属通孔一一对应且同轴设置。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，所述介质块上下表面的金属涂层形成金属导电面，所述金属导电面作为理想导体电壁，所述介质块的前后左右四面直接与空气接触，为等效理想磁壁。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，所述金属通孔与介质块底部的同轴馈电结构偏离矩形介质块的中心。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，所述同轴馈电结构设置在所述介质块底部的偏离中心位置，偏移中心位置的同轴馈电结构激励出两个基于磁壁产生的正交谐振模式。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述介质块的四个金属通孔呈镜像对称，同轴馈电结构端口的外导体接金属涂层，内导体接金属通孔。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，所述介质块为高介电常数、低损耗的陶瓷材料，通过烧结成型，介质块和介质块的上下表面涂上带四个圆孔的不完全金属涂层。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，所述介质块的四个金属通孔直径相同且放置在中间介质块中，并以介质块的中轴线为对称线对称放置，通过调整金属通孔设置在介质块中的位置进行频带调谐与控制传输零点的位置。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，所述介质块的底部放置有两个同轴馈电结构，并以介质块的中轴线为对称线对称放置，同轴馈电结构的外导体接外部金属涂层，内导体接其中相邻的两个金属通孔，滤波器与同轴馈电结构相匹配。
[0017]作为本专利技术的进一步方案，所述介质块的下表面为等效理想电壁，所述介质块的上表面以及四周表面为高介电常数介质与空气直接接触部分，近似等效为理想磁壁，所述介质块通过偏离中心的馈电结构实现对两个正交谐振模式的激励。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1：本专利技术的基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，利用空气与高介电常数介质的相交边界上形成磁壁效应的物理规律，基于超高介电常数介质材料制作的带通滤波器，该滤波器由于使用了相对介电常数为100左右的介质材料，使其在相同频率下与金属腔体滤波器相比在尺寸上实现超小型化。
[0020]2：本专利技术的基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，可以通过改变介质块的尺寸来决定该滤波器的滤波频带，通过调整金属通孔的位置来调整滤波器带内谐振点的位置与带外传输零点的位置，从而改善该滤波器的性能；具有小型化、结构简单、易于生产、实用性强、选择性高、带外抑制性能好的优点，能够很好地满足现代通讯系统的要求。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的结构示意图。
[0023]图2是图1中一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的正视图。
[0024]图3是图1中一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的侧视图。
[0025]图4是图1中一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的俯视图。
[0026]图5是图1中一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的等效边界条件示意图。
[0027]图6是本专利技术一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器中正交谐振模式一
的磁场俯视图。
[0028]图7是本专利技术一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器中正交谐振模式二的磁场俯视图。
[0029]图8是本专利技术又一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的等效的边界条件示意图。
[0030]图9是本专利技术一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的S参数响应示意图。
[0031]图10是本专利技术一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器中介质块为圆形的结构示意图。
[0032]图11是图10中一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的S参数响应示意图。
[0033]图12是本专利技术提供的一种高介电常数磁壁效应滤波器的五面磁壁的结构示意图。
[0034]图13是图12中一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器的S参数响应示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，其特征在于，包括介质块以及设置在所述介质块底部的偏离中心的同轴馈电结构；所述介质块的上下表面的介质板上设有非完全金属涂层，所述介质块内设有金属通孔，所述同轴馈电结构设置在所述介质块底部，所述同轴馈电结构包括连接所述非完全金属涂层的同轴外导体和连接所述金属通孔的内导体。2.根据权利要求1所述的一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，其特征在于，所述介质块为一块相对介电常数为100的介质材料，所述介质块构成的带通滤波器的工作频段为550MHz，带宽为28MHz。3.根据权利要求1所述的一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，其特征在于，所述介质块的上下表面的介质板的金属涂层上留有四个圆形开口，介质块中设置有四个金属通孔，所述圆形开口与所述金属通孔一一对应且同轴设置。4.根据权利要求3所述的一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，其特征在于，所述介质块上下表面的金属涂层形成金属导电面，所述金属导电面作为理想导体电壁，所述介质块的前后左右四面直接与空气接触，为等效理想磁壁。5.根据权利要求4所述的一种基于高介电常数介质产生磁壁效应的滤波器，其特征在于，所述金属通孔与介质块底部的同轴馈电结构偏离矩形介质块...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿基，王世伟，谭锦荣，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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