[發明專利]一種雙模雙脊介質填充濾波器

有效

• 申請號: 202210382578.2
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114665237B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 謝雅;陳付昌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種雙模雙脊介質填充濾波器，為一個表面具有導電鍍層的介質塊，介質塊形成有兩個雙模雙脊諧振器，雙模雙脊諧振器的雙脊正交加載在其相鄰的兩邊，用于調節TE₁₀₂模和TE₂₀₁模的諧振頻率，每個雙模雙脊諧振器提供兩個傳輸極點和一個傳輸零點，兩個雙模雙脊諧振器之間通過耦合膜片進行耦合，耦合膜片在介質塊橫截面縱向移動，用于對兩個雙模雙脊諧振器之間的交叉耦合進行控制，耦合膜片的窗口大小則對兩個雙模雙脊諧振器之間的直接耦合進行控制。本發明可應用于5G頻段，具有帶外選擇性強、帶內插入損耗小、體積較小且通帶邊緣的選擇性滾降較快等優點。

技術領域

本發明涉及射頻和微波濾波器的技術領域，尤其是指一種雙模雙脊介質填充濾波器。

背景技術

隨著無線通信系統的快速發展，射頻器件的性能要求也越來越高。對于射頻選頻組件來說，橢圓和準橢圓濾波器的設計在有限的頻譜資源條件下顯得越發重要。其中，由于介質諧振器濾波器優越的性能，比如說低成本，小型化，低插入損耗等，目前被學者們廣泛研究，并應用于無線系統中。

傳統的介質濾波器一般為部分填充，同樣稱為介質加載金屬腔體濾波器。這些濾波器的特點就是他們都包含一個金屬外腔和一個置于腔內的介質塊。目前，一種新型的介質濾波器，也稱為介質填充濾波器，引起了廣泛關注。目前的介質填充濾波器普遍通過加載盲孔的方式來對諧振頻率進行調諧，這一點對于加工精度的要求則比較高，且加工完成后的頻率調諧只能往低頻移動。在濾波器設計中，一個重要的課題就是引入傳輸零點來提高選擇性。當使用單模諧振器來引入傳輸零點的時候，不可避免的需要獲得負耦合，則需要引入交叉耦合，此時，濾波器結構無法保持線型結構，為濾波器的加工和調諧帶來一定難度。當使用雙模諧振器時，由于雙模諧振器的內在特性，負耦合仍能通過直線型諧振器排列來獲得，為加工和調諧降低難度。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種可應用于5G頻段、帶外選擇性強、帶內插入損耗小、體積較小且通帶邊緣的選擇性滾降較快的雙模雙脊介質填充濾波器。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種雙模雙脊介質填充濾波器，該濾波器為一個表面具有導電鍍層的介質塊，所述介質塊形成有兩個雙模雙脊諧振器，所述雙模雙脊諧振器的雙脊正交加載在其相鄰的兩邊，用于調節TE₁₀₂模和TE₂₀₁模的諧振頻率，每個雙模雙脊諧振器提供兩個傳輸極點和一個傳輸零點，兩個雙模雙脊諧振器之間通過耦合膜片進行耦合，耦合膜片在介質塊橫截面縱向移動，用于對兩個雙模雙脊諧振器之間的交叉耦合進行控制，耦合膜片的窗口大小則對兩個雙模雙脊諧振器之間的直接耦合進行控制。

進一步，處于介質塊橫截面縱向的脊位于TE₁₀₂模的強磁場區域和TE₂₀₁模的零磁場區域，該脊的長度只影響TE₁₀₂模的諧振頻率；處于介質塊橫截面橫向的脊位于TE₂₀₁模的強磁場區域和TE₁₀₂模的零磁場區域，該脊的長度只影響TE₂₀₁模的諧振頻率。

進一步，每個雙模雙脊諧振器均加載有一個盲孔，所述盲孔位于TE₁₀₂模的強電場區域和TE₂₀₁模的零電場區域，該盲孔的高度只影響TE₁₀₂模的諧振頻率。

進一步，兩個雙模雙脊諧振器中的任意之一加載有一個盲孔，加載有盲孔的那個雙模雙脊諧振器的TE₁₀₂模的諧振頻率除了由脊的長度來進行控制外，還能夠由盲孔的高度來進行控制，但其TE₂₀₁模的諧振頻率仍只能由脊的長度來進行控制。

進一步，所述介質塊的表面連接有兩個同軸連接器，所述同軸連接器作為輸入輸出端口對濾波器進行饋電，且其同軸內導體向內嵌入的深度決定輸入輸出端口的耦合強度。

本發明與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：