[發明專利]一種具備新型負耦合結構的介質濾波器

在審

• 申請號: 201911243614.1
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN112928406A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 薛冰
• 申請（專利權）人: 薛冰
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 邢賢冬;徐冬濤

本發明公開了一種具備新型負耦合結構的介質濾波器，包括至少兩個介質諧振器、至少一個負耦合孔，每個介質諧振器包括由固態電介質材料制作的本體和位于本體表面的調試孔；每個負耦合孔位于兩個介質諧振器連接位置的本體表面，其所處的位置和所述的兩個介質諧振器相連，所述的負耦合孔為貫穿介質濾波器的通孔；在所述的介質濾波器的其中一個端面，環繞負耦合孔設有非金屬環層，調試孔內壁、負耦合孔內壁、介質濾波器除非金屬環層外設有金屬層。本發明通過在固態電介質材料上制作的本體上開具通孔和設置金屬隔離層，實現介質濾波器兩側的諧振器之間的電容耦合，通過改變內部臺階孔的深度和金屬隔離層的寬度等方式來調節電容耦合的耦合量。

技術領域

本發明涉及通信設備組件，涉及介質濾波器，尤其是涉及一種具備新型負耦合結構的介 質濾波器。

背景技術

射頻濾波器是通信設備中常用的必備組件，擁有多種形態和方式，在4G通信時代及之 前，傳統金屬腔濾波器是廣泛應用的大功率無線通信基站射頻組件。隨著5G時代的到來， 基站高度的集成化和多單元系統的廣泛采用，以及無線通信基站的分布日益密集，對基站的 體積要求越來越小型化，介質濾波器逐漸成為不可替代的首選目標。以5G基站為例，同等 工作頻率下的金屬腔濾波器為介質濾波器的體積的7～10倍，重量為為介質濾波器5～10 倍。可見，介質濾波器在小型化上的優勢十分明顯，很大程度上影響到5G基站的尺寸和重 量。

目前，以介質陶瓷為本體，并在本體上進行金屬化處理(如銀漿涂布后燒銀的工藝)來 形成介質諧振器，由多個諧振器及各個諧振器之間的耦合形成介質濾波器。各個諧振器之間 的耦合(相當于信號傳輸方式)根據極性分為正耦合(電感耦合)和負耦合(電容耦合)。 鑒于各個諧振器之間的耦合極性可以形成傳輸零點。傳輸零點是指濾波器通帶外的某一頻 點，在該頻點上濾波器對此頻點的抑制度理論上為無窮大，增加傳輸零點，可以提高濾波器 的近場(離通帶較近的頻點)抑制能力。

發明內容

常規實心介質濾波器通過盲孔實現電容耦合，生產制造困難，基于此，本發明的目的是 提供一種新型負耦合結構設計的介質濾波器，同時簡化了生產加工工藝，通過結構的設計改 變傳輸相位差，實現高低邊各一個零點，可用于通訊設備組件技術領域。

為達到以上目前，本發明的實施例采用了如下技術方案：

一種具備新型負耦合結構的介質濾波器，包括至少兩個介質諧振器、至少一個負耦合 孔，每個介質諧振器包括由固態電介質材料制作的本體和位于本體表面的調試孔，通過調試 孔的直徑和深度調試所在的介質諧振器的諧振頻率；每個負耦合孔位于兩個介質諧振器連接 位置的本體表面，其所處的位置和所述的兩個介質諧振器相連，所述的負耦合孔為貫穿實心 介質濾波器的通孔；在所述的介質濾波器的其中一個端面，環繞負耦合孔采用金屬層隔離工 藝處理形成非金屬環層(為TEM開路面)，調試孔內壁、負耦合孔內壁、介質濾波器除非金 屬環層外的所有表面進行金屬化處理形成金屬層(信號輸入輸出端除外)。

所述的固態電介質材料為微波介質陶瓷材料，微波介質陶瓷材料的介電常數在3～95之 間，有極低的點損耗特性和良好的頻率溫度穩定性，在選取不同介電常數的微波介質陶瓷材 料后，可設計出種類繁多的介質濾波器產品，在擁有很小的體積的情況下可承受較高的功 率，并具有良好的可靠性。

所述的固態電介質材料也可以是玻璃或高分子材料、高分子復合材料。

介質濾波器表面電極主要為燒制銀漿構成，也可以是表面電鍍或者其它類型的金屬材料 構成。

所述的調試孔為盲孔。

介質濾波器可由多個諧振器構成，其中至少包含一個負耦合孔，也可以設置多個負耦合 孔。通常介質濾波器兩個諧振器之間的負耦合孔的數量為一個，實現一個傳輸零點。而介質 濾波器上的負耦合孔的個數可以為一個或者多于一個，可以依據實際需要的設計方案和頻 率，帶寬等要求來決定負耦合孔的數量和位置(可設置在任意二個諧振器之間)。