具有谐振器和连接路径的多模式滤波器的制造方法_3

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情况中,意图主要禪合到的是存在于多模式谐振器主体110 内的Z模式,因为孔子段122a和12化水平取向。此外,到X模式的显著禪合也将发生,然 而情况将典型地是运样,不管图2的孔部分121和122或图3和图4的孔子段122a和12化 的取向如何,只要它们保持在谐振器面180上的一个或多个相同位置中即可。
[0059] 在图3中,孔子段122a和12化被示出为相对紧密间隔并且还相对靠近谐振器面 180的顶部。在该位置中,可W看到它们将很好地禪合到H场箭头160指示的H场的强水平 分量,其靠近谐振器面180的顶部存在。H场箭头160在与孔子段122a和12化相同的取 向上矢量地对齐并且从而将典型地发生到存在于多模式谐振器主体110内的Z模式的强禪 合。
[0060] 在图4中,孔子段122a和12化现在定位成离得更远并且还在多模式谐振器主体 110的面180往下更低。如H场箭头160指明的H场的水平分量现在较小诵比之下,竖直 分量现在较大)并且因此将发生到Z模式的H场禪合的减少的量。然而,相反地,如果孔子 段122a和12化保持在与图4中所示的谐振器主体110的面180上的相同位置,但是每一个 单独地旋转通过90度,则它们于是将典型地提供从紧接着存在于谐振器主体110的面180 前方的H场到Y模式的强禪合大小,尽管由于孔子段122a和12化的位置处的相反场方向, 禪合将典型地具有相反符号,并且可能因而很大程度上或完全彼此抵消。
[0061] 注意到,虽然在图3和图4二者中示出两个分离的孔子段,但是相同的论证将适用 于例如图2中的孔部分122那样的单个孔;孔部分122可W被认为是包含图3的短"槽"122a 和12化二者的长"槽"。从禪合的角度来看,单个孔部分122与两个孔子段122a和12化的 使用之间的主要差异在于与利用两个孔子段122a和12化将实现的相比通过使用单个孔部 分122将典型地实现更大程度的E场禪合,假定孔子段122a和12化所占据的总长度和总 孔面积分别小于孔部分122的总长度和总孔面积。该增加的程度的E场禪合由于孔部分的 增加的可使用面积W及还由更靠近面的中屯、存在并且将典型地通过孔部分122的中屯、区 段来禪合的更强E场引起。运样的大量E场禪合通常是不合期望的,特别是在添加到可W 由竖直布置W主要禪合到Y模式的孔子段的类似对引起的E场禪合时,所述孔子段的类似 对诸如图10 (a)中的孔312a和312b,其在W下将更加详细地进行讨论。
[0062] 关于使用一个或多个孔部分或孔子段可W实现的E场禪合的程度,存在影响运一 点的一系列因素。运些包括但不限于: 1. 基于与谐振器的面180紧接相邻地但是在谐振器主体110外侧存在的E场,禪合孔 在其中E场强度最高的区中的放置。在该情况中,E场禪合将典型地靠近谐振器主体110的 面180的中屯、或在该中屯、处最强。 2. 禪合孔120的大横截面面积的提供,其具有在对应于与谐振器主体110的面180紧 接相邻地存在的E场强度的形状的水平和竖直方向二者上的延伸。例如,被置于谐振器主 体110的面180的中屯、处的圆形或方形孔当采用单模式输入谐振器190时,如图6中所示, 将典型地导致发生在谐振器主体110中的大量E场禪合。
[0063] 值得强调的点是,关于孔定位及其对禪合强度的影响,对于E场,存在与针对H场 已经讨论(上文中)的几乎相似的情形。在图6中所示的示例架构的情况中,当考虑H场时, 靠近板的面的边缘而定位(多个)孔典型地导致所实现的最大水平的禪合,假定子孔121和 122适当取向W匹配该位置处的期望的场方向。在E场的情况中,靠近多模式谐振器主体 110的面180的中屯、而定位一个或多个孔导致最大水平的禪合。在该情况中,一个或多个孔 的取向很大程度上不重要。孔的形状现在有更大相关性,其中圆形形状典型地提供相对于 禪合孔占据的区域的最大量的禪合,而同时移除最小量的金属化物并且因而对滤波器中的 电阻损耗具有最小影响。 W64] 图5图示了特定示例W便强调本发明的一般原理。图5 (a)至(d)示出包括四个 水平取向的窄孔511曰,51化,512曰,51化和位于多模式谐振器的输入面180的中屯、处的单个 圆形孔520的示例禪合孔布置。图5 (a)图示了假定存在于多模式谐振器的输入面180外 侧但是与其紧接相邻的场分布。该场分布具有可W存在于单模式输入谐振器内的形式,如 之前所讨论的那样。在图5 (a)中,H场借助于粗略地在顺时针方向上循环的具有箭头的 实线160示出。同样地,E场借助于小叉示出一一运些用于指示E场粗略地垂直于页面而 定向,近似地对着页面中。应当指出的是,叉的密度在谐振器的面180的中屯、处比其朝向面 的边缘更大。同样地,H场线朝向面180的外侧边缘的较大浓度和朝向面180的中屯、的较 低浓度示出:典型的H场分布是使得较强H场通常更接近边缘存在并且较低H场强度通常 更靠近中屯、存在。
[00化]图5 (b)至(d)现在示出对于可W存在于立方体形状的谐振器中的=个模式,如果 运样的谐振器被适当激励,在多模式谐振器内侧紧接着(换言之,与该谐振器的输入面180 的内侧紧接相邻着)存在的场图案。基于图5 (a)中所示的激励,图5 (b)示出针对多模式 谐振器内的X模式的典型场图案。可W看到,X模式场图案类似于图5 (a)中所示的激励 场图案。X模式的E场在粗略对着页面中的方向上指离输入禪合孔511曰,51化,512曰,512b。 运是X方向,如该图中同样示出的轴所指示的那样。
[0066] 图5(C)示出针对多模式谐振器内的Y模式的典型场图案。可W看到,对于E和 H场分量二者,Y模式场图案相当大地不同于图5 (a)中所示的激励场图案。在该面上的Y 模式的E场非常小。多模式谐振器的中屯、的Y模式的E场大并且从左向右传播,在如该图 中同样示出的轴指示的Y方向上。通过使用实屯、箭头,H场被示出为从图的底部向顶部传 播。
[0067]最后,图5 (d)示出针对多模式谐振器内的Z模式的典型场图案。可W看到,对于E和H场分量二者,Z模式场图案同样相当大地不同于图5 (a)中所示的激励场图案。Z模 式的E场在如该图中同样示出的轴指示的Z方向上从图的底部向顶部传播,然而由于其典 型地在多模式谐振器的面处是小的或者为零,因此在该图中未示出;其将如W上描述的那 样存在于多模式谐振器的中屯、处。通过使用实屯、箭头,H场被示出为从左向右传播。应当 指出的是,出于说明性目的而示出E和H场的绝对方向并且在与所示的那些相反的方向上 取向的场图案也是可能的。 W側基于图5中所示的示例场图案,可能提供典型地可W利用该图中所示的禪合孔布 置实现的相对禪合强度的近似指示。W下在表1中提供运样的指示性总结。具体地,运示 出在仅使用狭窄、水平取向的禪合孔(或"槽")加上中屯、、圆形禪合孔时可W实现的禪合。 在典型的=模式滤波器中,例如,还包括竖直取向的禪合孔W提供到Y模式的强H场禪合将 是正常的;当使用水平孔没有竖直孔并且假定任何中屯、孔完美地位于中屯、并且完美地对称 时,则将典型地发生最小或没有Y模式禪合。
[0069] 表1假定具有基本上方形横截面的单模式矩形体谐振器用于借助于定位在其基 本上方形的面中的孔而激励立方体多模式谐振器;两个谐振器在其对接的表面上具有图5 (a)至(d)中所示的孔图案。利用运样的布置和用于单模式矩形体输入谐振器的合适激励 设备,例如探针,则可W预期类似于图5 (a)至(e)中所示的那些的场图案。
表1。
[0070] 可W如下解释表1。第一谐振器(在该情况中单模式输入谐振器)将典型地在例如 利用探针馈送时仅在其X模式中谐振。该单个(X)模式将借助于其E和H场二者禪合到多 模式谐振器可W支持的多个模式,如表1的竖直列所强调的那样。根据图5(a)中所示的方 案对禪合孔进行编号,因此例如孔511a和51化是该图中的上部两个孔。取运些作为示例, 从表1可W看到,输入单模式谐振器中存在的E场可W经由孔511a和51化、正"禪合而 弱禪合到多模式谐振器的X模式。同样地,存在于输入单模式谐振器中的H场可W经由孔 511a和5Ub、W"负"禪合而强禪合到多模式谐振器的X模式。仅基于两个规合孔511a和 社化,来自由存在于单模式谐振器中的E场产生的弱"正"禪合和由存在于单模式谐振器中 的H场产生的强"负"禪合的总体所得禪合是相当强的负禪合。对多模式谐振器中存在的X 模式的另外的贡献还将由孔512a和51化W及还有中屯、孔520产生。孔512a和51化将实 际上进一步加强经由孔511a和51化引起的"负"符号的禪合,然而孔520将利用强"正"禪 合的添加而抵消运个。到X模式的所得总体禪合将因此取决于来自孔520的该正禪合被设 计成多强。如果没有中屯、禪合孔520存在,或者该孔是小的,则经由孔511曰,5Ub,512a和 51化的H场禪合将是主导;另一方面,如果孔520是大的,则其可W主导到X模式的禪合。 最终的结果是取决于要实现的特定滤波器规范的设计选择的问题。
[0071]W相同的方式,现在考虑多模式谐振器内的Z模式,孔511a和51化将生成到该模 式的强负禪合并且孔512a和51化将生成到该模式的强正禪合。如图5 (a)中所绘制的, 其中示出粗略相等尺寸的孔,运些贡献因此可W粗略地彼此抵消掉并且很可能仅仅出现到 Z模式的弱或零禪合。在典型的实际设计中,一个或多个孔将典型地相对于其余的在尺寸方 面减小,或者一个或多个孔可W被完全消除,W便确保发生某个所得禪合。因此,例如,可W 使得孔512a和51化比孔511a和51化更小,使得它们的禪合贡献被削弱,从而允许来自孔 511a和51化的禪合贡献起主导。 阳07引值得指出的是,表1中所示的零("0")条目说明W下事实:非常微小水平的禪合很 可能由引起该特定条目的情况的相关组合产生;零("0")条目不一定暗示通过引起该特定 零条目的情况的相关组合没有激励(无论是什么)将发生于该模式。
[0073] 如W上已经简要描述的,图6图示了将输入单模式谐振器190和输出单模式谐振 器200添加到多模式谐振器110。输入单模式谐振器190典型地附连到多模式谐振器110 的正面180。输出单模式谐振器200典型地附连到多模式谐振器110的背面230。输入单 模式谐振器190和输出单模式谐振器200典型地由电介质材料形成。所使用的电介质材料 可W是与用于制作多模式谐振器主体110相同的电介质材料或者其可W是不同的电介质 材料。用于制作输入单模式谐振器190的电介质材料可W是与用于制作输出单模式谐振器 200的不同的电介质材料。输入单模式谐振器190和输出单模式谐振器200二者典型地分 别基本上W金属化层而被涂敷,除了孔区域120和130,其上移除金属化物或者在金属化过 程期间其内未放置金属化物。图6借助于交叉影线清楚地示出其上多模式谐振器主体110 的输入面180上的金属化物150延伸的区域和其上不存在金属化物的孔的区域120。注意 至IJ,典型地施加于多模式谐振器主体110的其余表面、输入谐振器190的表面和输出谐振器 200的表面的金属化物的其余部分为了清楚起见而从图6省略。对此的仅有例外是金属化 物210再次借助于交叉影线而被示出在多模式谐振器主体110的输出面230的表面上。还 通过不存在交叉影线而示出其上不存在金属化物的孔的区域130。
[0074] 向=模式谐振器主体110的输入和输出面180, 230添加单模式谐振器190, 200的 一个目的是包含电磁场,例如图2中针对输入单模式谐振器190所示的H场160和E场170, 其然后可W禪合到多模式谐振器主体110中,或者其在输出单模式谐振器200的情况中已 经从多模式谐振器主体110提取。
[0075] 单模式谐振器190, 200可W被供给有射频信号或者可W使射频信号W各种方式 从它们中被提取,运在图6中未示出,然而稍后将参照图13描述一个示例架构和方法。可 W供给或提取射频信号所用的手段包括但不限于:触碰最外表面或分别穿透输入单模式谐 振器190或输出单模式谐振器200的图6中的最外表面240, 250的探针,位于一个或多个 合适位置W向单模式谐振器190, 200提供所要求的一个或多个电磁场或者从单模式谐振 器190, 200提取所要求的一个或多个电磁场的单个或多个贴片或贴片天线,W及单个或多 个导电环路,其再次位于一个或多个合适位置中W向单模式谐振器190, 200提供所要求的 一个或多个电磁场或者从单模式谐振器190, 200提取所要求的一个或多个电磁场。
[0076] 输入和输出单模式谐振器190, 200还W与多模式谐振器主体110相同的方式基本 上W金属涂层而被覆盖,并且还具有其内基本上不存在金属化物的孔,其在尺寸和位置二 者方面典型地对应于多模式谐振器主体110上的涂层中的孔。输入和输出单模式谐振器 190, 200W图6中所示的位置而与多模式谐振器主体110直接或间接电接触并且典型地还 机械附连到所述多模式谐振器主体110-一也就是说,单模式和多模式谐振器的外侧上的 金属化层典型地跨其公共表面区域的基本上全部而电连接在一起。运样的连接可W通过例 如焊接制成,尽管存在许多其它的导电接合选项。
[0077] 在单模式和相邻的多模式谐振器二者中的孔120, 130典型地在形状、尺寸和谐振 器的相关面上的定位方面基本上等同,使得它们在本质上形成单个孔,其中当谐振器在那 些相关面处接合在一起时,所述单个孔具有与存在于谐振器的相关面上的任一孔基本上等 同的形状。然而,可能
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