[發(fā)明專利]一種可調(diào)諧的介質(zhì)諧振器及介質(zhì)濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510398900.0
• 申請日: 2015-07-08
• 公開（公告）號: CN105048052B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 馬才兵;殷旺;呂開明;岑遠清
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東國華新材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01P7/10
• 分類號: H01P7/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 謝靜娜

本發(fā)明公開一種可調(diào)諧的介質(zhì)諧振器及介質(zhì)濾波器，介質(zhì)諧振器包括主體介質(zhì)塊和介質(zhì)調(diào)諧片，主體介質(zhì)塊上設有第一保護面，介質(zhì)調(diào)諧片上設有第二保護面，介質(zhì)調(diào)諧片設于主體介質(zhì)塊上，且第一保護面被第二保護面部分覆蓋或全部覆蓋。介質(zhì)濾波器包括兩個或兩個以上的介質(zhì)諧振器，各介質(zhì)諧振器拼接組成介質(zhì)濾波器。本介質(zhì)諧振器及介質(zhì)濾波器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小、損耗也小等優(yōu)點。通過改變主體介質(zhì)塊上和介質(zhì)調(diào)諧片上兩個保護面之間的重合面積，可實現(xiàn)對諧振腔進行微擾，實現(xiàn)諧振頻率的調(diào)諧，使用靈活而方便，同時適用范圍也較廣。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及微波通信技術(shù)領域，特別涉及一種可調(diào)諧的介質(zhì)諧振器及介質(zhì)濾波器。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，腔體濾波器的小型化、低損耗化、高功率化成為各大通信設備商的追求。微波介質(zhì)陶瓷材料擁有低損耗、高介電常數(shù)、可承受高功率等特性，而陶瓷介質(zhì)濾波器實現(xiàn)了小型化、可承受高功率、溫度特性穩(wěn)定等優(yōu)點而倍受歡迎。介質(zhì)濾波器利用介質(zhì)陶瓷材料的特點設計制作的，由數(shù)個長型諧振器縱向多級串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線路構(gòu)成。其中介質(zhì)諧振器的諧振頻率是由介質(zhì)塊的尺寸和介電常數(shù)共同決定的，而在實際生產(chǎn)過程中，介質(zhì)材料的介電常數(shù)并不能保證在不同時間段(即不同時間)生產(chǎn)的產(chǎn)品和在同一時間段不同設備或者同設備不同位置點(即不同空間)生產(chǎn)的產(chǎn)品的一致性足夠精確。而介質(zhì)產(chǎn)品的后續(xù)加工存在一定的公差，就決定了介質(zhì)諧振器的諧振頻率的存在一定的偏差，在使用這些諧振器制備特定頻率的濾波器之前就必須對諧振器的諧振頻率進行微小調(diào)整(調(diào)頻)。

在目前的實際應用中，一般根據(jù)腔壁微擾原理對腔體諧振器的諧振頻率進行微調(diào)。腔壁微擾調(diào)頻原理是：在腔內(nèi)引入金屬調(diào)諧螺釘，壓縮、擴大腔壁或放入介質(zhì)等方法，使腔內(nèi)場分布收到微小擾動，從而引起諧振頻率相應的變化，如圖1和圖2所示的腔壁微擾示意圖，其中，圖1為未擾時的腔壁示意圖，圖2為微擾時的腔壁示意圖。

微擾前后的場量應滿足麥克斯韋方程和相應的邊界條件。

如圖1所示，微擾前：

其中，是微擾前的電場，是微擾前的磁場，ω₀是微擾前的角頻率，μ是磁介質(zhì)常數(shù)，ε是電介質(zhì)常數(shù)，是場的法向分量。

如圖2所示，微擾后：

其中，是微擾后的電場，是微擾后的磁場，ω是微擾后的角頻率，μ是磁介質(zhì)常數(shù)，ε是電介質(zhì)常數(shù)，是場的法向分量。

可以由麥克斯韋方程組得到：

或

其中，ΔV表示微擾變化的體積，V表示微擾后的體積，ΔW_m是微擾后磁場能量變化量，ΔW_e是微擾后電場能量變化量，W是總的電磁場能量。

由此可看出，受微擾的頻率變化與腔體變形的位置有關(guān)。

當腔壁內(nèi)表面或其一部分朝內(nèi)推入時，如果微擾部分的磁場較強，則頻率升高；如果電場較強，則頻率降低。腔壁向外拉出時，其效果正好相反。如果微擾部分的磁場較強，則頻率降低；如果電場較強，則頻率升高。

介質(zhì)材料的特性決定了諧振器的調(diào)頻并不容易，目前調(diào)頻已經(jīng)成為制作介質(zhì)濾波器的瓶頸。

現(xiàn)有介質(zhì)諧振器的調(diào)頻方案之一是在介質(zhì)諧振器里埋一個金屬桿，通過金屬桿進行頻率調(diào)諧，但這樣會增大介質(zhì)濾波器的體積，同時由于金屬的損耗較大，將使得介質(zhì)濾波器的損耗增加。