基于贴片结构的介质双模带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双模带通滤波器，尤其是一种基于贴片结构的介质双模带通滤波器，属于微波通信技术领域。
【背景技术】
[0002]在科学技术高度发展的今天，信息的交互传播扮演极其重要的角色，微波滤波器是无线通信系统的关键技术，为工作在微波频段的通信系统提供中心频率选择的作用。在通信频段的窄带宽内，微波滤波器有严格指标要求:高矩形度的频率选择特性、高抑制度的带外抑制、多模式的通带、高性能的回波损耗、低插入损耗、大功率容量；在工业生产和应用上，又希望微波滤波器易加工生产、体积小、重量轻、热稳定性能好。介质多模滤波器能够较好地完成这些要求指标。实际应用中，介质多模滤波器经常面临加工的技术难题。传统的介质多模滤波器利用切角技术或者螺钉技术来实现模式之间的耦合和频率控制，这需要对介质块进行挖孔切角，给加工带来了技术难度的同时也增加了加工成本。
[0003]据调查与了解，已经公开的现有技术如下:
[0004]1)2013 年 Ke-Li Wu 等人在 IEEE Trans.Microwave.Theory Tech 上发表了 “ADua 1-Mode Dielectric Resonator Filter With Planar Coupling Configurat1n，，，文章采用圆盘形介质谐振器的两个TMll简并模式，通过在介质谐振器中挖孔并插入金属螺钉，实现对两个模式频率的控制以及和模式间耦合强度的控制，从而设计出介质双模滤波器。这个结构的优点是结构简单清晰，易于利用平面拓扑结构设计多阶滤波器；缺点是挖孔对介质谐振器的加工带来难度。
[0005]2) 2012 年，日本学者 S.Yakuno 和 T.1shizaki 在 Microwaves ConferenceProceedings (APMC)上发表了 “Novel Cavity-Type Mult1-Mode Filter using TEM-modeand TE-mode”，文章利用两个圆柱介质谐振器，通过合理控制两个介质谐振器的距离，可以在两个简并TEl I模式激励起TEM模，在谐振模式的电场交叉处插入螺钉来控制模式间的耦合，从而设计出三模单腔滤波器。缺点是不适合设计多腔结构，所以带外抑制不高。
[0006]3)2004 年，国外学者 Μ.M.Rahman 和 Weili Wang 等人在 34th MicrowaveConference 上发表了 “A Compact Triple-mode Plated Ceramic Block Based HybridFilter for Base-stat1nApplicat1n”，文章利用介质块切角技术，实现矩形腔三个简并模式的耦合，同时利用螺钉来控制每一个模式的谐振频率，最后对介质块进行镀银操作。同时文章还采用同轴滤波器来抑制高次模。这个结构的优点是多腔结构和同轴腔的采用，提高了带外抑制和抑制了高次模，同时回波损耗也很好，缺点是无论切角还是插入螺钉，都需要先对介质块进行切角挖孔操作，加工难度极高。
[0007]4) 2002 年，国外学者 V.Walker 和 1.C.Hunter 等人在 Microwaves and WirelessComponent Letters 上发表了 “Design of Triple Mode TEOld Resonator Transmiss1nFilters”，文章利用一个长方体的介质谐振器，采用的三个TEOld简并模式，通过一个金属圆盘来控制三个谐振模式频率的变化，模式耦合是通过把介质块切角和金属螺钉实现。
[0008]综上所述，已公开的介质多模滤波器文章或专利文献多涉及对介质块进行切角或者挖孔，所提的方法和结构加工技术难度大，成本高，而且已公开的介质多模滤波器文章或专利文献多涉及单腔介质多模滤波器，结构较复杂，不适合多阶多腔高性能滤波器设计，所提方法和结构实现的性能有限。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种基于贴片结构的介质双模带通滤波器，该滤波器结构简单、实现方便，在一个介质谐振器的不同位置贴金属贴片，可以通过调节金属贴片的尺寸实现对谐振模式的频率控制。
[0010]本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0011]基于贴片结构的介质双模带通滤波器，包括腔体，所述腔体的中心位置放置一个介质谐振器，所述介质谐振器的上、下两端与腔体相接；
[0012]所述介质谐振器的外侧面上贴有第一金属贴片和第二金属贴片，所述第一金属贴片的横向中心线与第二金属贴片的横向中心线垂直，所述第一金属贴片和第二金属贴片用于控制介质谐振器两个谐振模式的谐振频率；
[0013]所述介质谐振器在两个谐振模式的磁场分布交加处贴有第三金属贴片，所述第三金属贴片用于控制介质谐振器两个谐振模式之间的耦合强度。
[0014]作为一种实施方案，所述腔体在与第一金属贴片相对的位置上设有第一端口，所述第一端口处设有第一同轴线，且第一端口与介质谐振器之间设有第一金属环，所述第一金属环的一端接第一同轴线的内导体，另一端接腔体的底面；所述第一金属环用于控制第一端口与激励的谐振模式之间的耦合强度；
[0015]所述腔体在与第二金属贴片相对的位置上设有第二端口，所述第二端口处设有第二同轴线，且第二端口与介质谐振器之间设有第二金属环，所述第二金属环的一端接第二同轴线的内导体，另一端接腔体的底面；所述第二金属环用于控制第二端口与激励的谐振模式之间的耦合强度。
[0016]作为一种实施方案，所述腔体为圆柱腔体或多边形腔体。
[0017]作为一种实施方案，所述介质谐振器为盘形介质谐振器、柱形介质谐振器或多边形介质谐振器。
[0018]作为一种实施方案，所述多边形介质谐振器为矩形介质谐振器；所述介质谐振器为矩形介质谐振器时，所述第一金属贴片和第二金属贴片分别设置在矩形介质谐振器相邻的两个外侧面上。
[0019]作为一种实施方案，所述第一金属贴片和第二金属贴片为圆形金属贴片、环形金属贴片或多边形金属贴片。
[0020]作为一种实施方案，所述第三金属贴片为圆形金属贴片或多边形金属贴片。
[0021]作为一种实施方案，所述第一金属环和第二金属环为圆环或矩形环。
[0022]本发明相对于现有技术具有如下的有益效果:
[0023]1、本发明的介质双模带通滤波器基于贴片技术，在一个介质谐振器的不同位置贴金属贴片，从而控制谐振模式的谐振频率和谐振模式之间的耦合强度，利用金属贴片代替介质切角和螺钉，可以解决介质块的加工问题，极大程度地减小了加工难度，利用这种技术设计的基于贴片结构的介质双模滤波器具备高性能的同时，结构也比较简单，而且实现方便。
[0024]2、本发明的介质双模带通滤波器在介质谐振器外侧面贴有金属贴片，通过调节该金属贴片的尺寸可以控制谐振模式的谐振频率；在介质谐振器两个谐振模式的磁场分布交加处贴有金属贴片，通过调节该金属贴片的尺寸可以控制谐振模式之间的耦合强度；在腔体的端口与介质谐振器之间设置金属环，通过改变金属环的面积可以控制端耦合强度，SP端口与激励的谐振模式之间的耦合强度。
[0025]3、本发明由于采用了金属贴片技术，使得设计的单腔介质双模滤波器结构简单，从而方便利用平面拓扑结构技术来设计多阶多腔带通滤波器，可以实现更高带外抑制，更高通带矩形度等高性能带通滤波器指标，同时方便引入传输零点，可以进一步提高滤波器的性能，解决了现有的单腔介质多模滤波器结构复杂，不适合多阶多腔高性能滤波器设计，所实现的性能有限的问题。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例1的介质双模带通滤波器正面立体结构图。
[0027]图2为本发明实施例1的介质双模带通滤波器背面立体结构图。
[0028]图3为本发明实施例1的腔体放置介质谐振器的结构图。
[0029]图4为本发明