具有谐振器和连接路径的多模式滤波器的制造方法_4

文档序号:9423047阅读:来源:国知局
仅向单个表面(输入单模式谐振器的输出面或多模式谐振器的输入 面)施加金属化物,具有并入到该单个金属化层中的一个或多个孔并且然后将该金属化表 面接合到相邻的谐振器,所述相邻的谐振器可W具有作为其接合面的未经金属化的表面, 其中该谐振器的其余部分被金属化。然而,在该构造方法的情况下需要小屯、W确保接合材 料(例如胶合剂)基本上具有均匀的厚度。典型地,除了输入和输出连接器、探针或孔之外, 例如在输入和输出单模式谐振器190, 200和多模式谐振器主体110二者的顶部、底部和两 侧上还要求两个谐振器上的金属化物之间的分离电连接,W在实际上形成围绕整个滤波器 结构的连续金属化物。
[0078] 注意到,W上使用的术语"基本上等同"意图包括其中故意使得一个孔略微大于邻 接(面对)的孔W便简化两个孔的对齐并且从而避免两个孔之间的未对齐问题的情况。
[0079] 对于图2中所示的孔部分而言,不必要在沿其长度的任何点处相遇,W便使它们 起到根据本发明的一个方面的禪合孔的作用。图7图示了使用分离的输入孔部分121,122, 其并不在沿其长度的任何点处相遇并且还使用再次不在沿其长度的任何点处相遇的输出 部分261,262。运些成对的孔的操作类似于W上关于图2中的孔部分121,122描述的那样。 图2中所示的布置的优点在于其相对于图7中所示的那些分别增加水平和竖直孔部分122 和121二者的长度并且从而增加通过它们中的每一个可W实现的到多模式谐振器主体110 中的所期望模式的禪合强度。然而,经常不合期望的是具有到多模式谐振器主体110中的 过多禪合并且因而例如如图3中的较短长度孔部分或甚至多个子孔经常是必要的。
[0080] 图8示出可替换的孔布置,其在图8中所示的情况中利用新的十字形孔取代输入 禪合孔120和输出禪合孔130二者。尽管输入十字形孔270和输出十字形孔280被示出为 具有与彼此基本上相同的尺寸和取向,但是在图8中运纯粹借助于示例并且其它尺寸和取 向是可能的。可选地,还可能具有不同形状的输入和输出禪合孔,诸如例如图6中所示的十 字形输入禪合孔270和输出L形状禪合孔130。
[0081] 图8中的十字形禪合孔270和280的操作遵循与之前关于图2中所示的禪合孔 描述的相同的原理,尽管所实现的到多模式谐振器主体110内各种谐振模式的禪合的相对 强度典型地不同于利用W上描述的孔形状获得的那些,假定在两种情况中使用针对竖直和 水平孔部分(例如121,122, 271,272, 281,282)的等同长度和宽度。当然,情况不需要是运 样,并且不同的长度和宽度可W用于孔部分。禪合强度中的运种差异很大程度上是由于将 经由一个或多个十字形孔从谐振器主体110的外侧传递到内侧的E和H场的非常不同的分 量。例如,位于中屯、的十字形禪合孔将具有强E场分量,其由通过其打开的中屯、而发生的禪 合产生,并且将因此强禪合到X模式,然而其具有靠近H场最大值定位的相对小的区域(在 其端部处),当使用输入谐振器作为包含要禪合到多模式谐振器110中的场的手段时,所述 H场最大值出现在谐振器面180的外侧周围。作为结果,在使用十字形孔的情况中,到Y和 Z模式的禪合与利用例如图2或图7中所示的禪合结构相比将更弱。
[0082] 在该十字形孔结构的实际实现中,交叉的相反"分支",例如从交叉的中屯、向上竖 直延伸的孔部分271的部分和从交叉的中屯、向下竖直延伸的孔部分271的部分,将需要在 宽度或长度或二者方面不同于彼此。因此,例如,交叉的孔部分271的上部竖直区段将需要 长于或宽于(或二者)下部竖直区段;运然后将会确保基于图2中的上部分和下部分H场箭 头160的方向,"正"和"负巧场禪合在水平方向上将不会基本上抵消掉。在该情况中,上部 分H场箭头160是指如位于谐振器面180的上半部分中的H场箭头160所示的H场方向; 下部分H场箭头160是指如位于谐振器面180的下半部分中的H场箭头160所示的H场方 向。可W从图2看到,运些上和下箭头指向相反方向,运指示在运两个位置中获得的禪合将 彼此相反,并且如果在强度方面等同,则将典型地彼此完全抵消掉。
[0083]W相同方式,交叉的孔部分272的左手水平区段将需要长于或宽于(或二者)右手 水平区段返然后将会确保"正"和"负"H场禪合在竖直方向上将不会基本上抵消掉。如刚 才描述的,W上提到的"正"和"负"禪合由该示例中紧接在多模式谐振器主体110的输入面 180外侧的上和下半部分中的或者右手和左手半部分中的H场的不同(即相反)方向引起。 运些相反场方向可W在图5中所示的多模式谐振器主体110的上和下部分中(即在通过输 入面180的假想中屯、线W上和W下)的H场箭头160的相反方向中清楚地看到。
[0084]图9示出使用在多模式谐振器主体110的输入和输出面上的另外的可替换输入 孔形状290和输出孔形状300。在图9中,为两个孔示出"StAn化ews"交叉孔形状。图9 中的"StAmlrews"交叉禪合孔290和300的操作再次遵循如之前关于图2描述的相同原 理,尽管再次地,所实现的到多模式谐振器主体110内的各种谐振模式的禪合的相对强度 典型地不同于利用之前的孔形状获得的那些,假定在所有情况中使用用于竖直和水平孔部 分(例如121,122)或左和右手倾斜部分291,292, 301,302的等同长度和宽度。当然,情况 不需要是运样,并且不同的长度和宽度可W用于孔部分。禪合强度中的运种差异再次在很 大程度上是由于将经由一个或多个孔从谐振器主体110的外侧传递到内侧的H场的非常不 同的分量。在该StAmlrews交叉孔结构的实际实现中,交叉的相反"分支(leg)",例如从 交叉的中屯、W与竖直成45度向上延伸的孔部分291的部分和从交叉的中屯、W与第一部分 成180度向下延伸的孔部分291的部分,将需要在宽度或长度或二者方面不同于彼此W防 止发生过度的禪合抵消。
[00化]图10示出根据本发明的可替换孔形状的非穷举范围,其可W用于到多模式谐振 器110的输入禪合、用于从多模式谐振器110的输出禪合或在特定设计中使用两个或更多 例如W满足特定需求的滤波器规范的情况下用于多模式谐振器之间的禪合。图10中所示 的替换方案为:(a)四个分离孔子段,(b)=个孔子段,形成"断裂直角",(C)=个孔子段, 包括:小交叉,加上两个正交槽,(d)由四个分离子段形成的"断裂交叉"形状的孔,(e)四个 拐角形状的孔。运些可替换孔形状全部使用与W上描述的那些的相同原理进行操作,具有 到各种模式的变化的相对程度的禪合。
[0086]现在将一起更加详细地讨论图10 (a), (b)和(C),因为它们本质上都是相同主题 的变型。图10 (a)示出W水平取向和竖直取向的"槽"的形式的四个分离的孔子段;运些 可W被认为是在操作上类似于图1 (b)的孔禪合结构,但是其中孔的一些部分"缺失";换言 之,例如图1中已经被移除W创建孔120的多模式谐振器110的面180上的金属化物的部 分现在在图10 (a)中存在,从而将原始孔形状分解成较小的孔子段311曰,31化,312曰,312b 并且完全省略一些部分,诸如图1 (a)中的输入禪合孔120的左上角。然而,图10 (a)中所 示的孔形式将W与图1 (b)的类似的方式操作,尽管由于被槽占据的较小总面积及其远离 谐振器的面180的中屯、的位置,其将典型地具有到X模式的稍微较低程度的E场禪合。到Y 和Z模式的H场禪合的程度也可W减小,然而,运并不典型地在与到X模式的E场禪合的相 同的程度上发生,并且运是该孔布置的显著益处。因此可能利用图10 (a)的孔布置来提供 到Y和Z模式的强H场禪合,连同到X模式的强正H场禪合,而同时最小化到X模式的负E 场禪合的量,其作用于部分地抵消由H场引起的到X模式的正禪合。最小化在到X模式的 禪合中出现的抵消的程度不仅使得适当程度的X模式激励能够被实现在多模式谐振器中 W使得其结合Y和Z模式激励能够满足移动通信工业中适当的许多滤波器规范,其还帮助 最小化所得滤波器的在其通带中的插入损耗。
[0087] 图10 (b)现在示出其中图10 (a)中的两个孔子段已经被略微移动并且合并W 形成"拐角"形状321a的情形。再次,包括321a,32化和321c的该总体孔结构的操作类似 于图1中的孔120的操作,但是再次典型地具有比从图1 (b)中所示的输入禪合孔120将 会获得的更低的到所有模式的E场和H场禪合的水平。其还将典型地展现出与利用图10 (a)中所示的孔配置而将会是的情况不同的到多模式谐振器110内支持的各种模式中的至 少一些的禪合水平,尽管该差异通常相比于图1和图10 (a)中所示的孔形状和尺寸之间的 差异将不太明显。例如,当相比于图10 (a)中所示的那个时,由于多模式谐振器110的面 180上由禪合孔子段321曰,32化,321c占据的总横截面面积相对于图10 (a)中所示的孔配 置的那个的减小,当使用图10 (b)中所示的孔配置时,很可能将会存在到X模式的E场禪 合的较低水平,从而减小E场可W传播通过的可用面积。
[0088] 图10(C)实际上示出图10(a)的孔的进一步移位,其现在已经将图10 (b)中的 "拐角"321a调谐成图10(C)中的小交叉331曰。很大程度上由于孔已经移动得更靠近其中 H场较弱的面的中屯、运一事实,相对于当使用图10(a)中所示的禪合孔布置时获得的那个, 运将典型地减小到Y和Z模式的H场禪合。
[0089] 图10 (d)示出W水平取向和竖直取向的"槽"的形式的四个分离的孔子段返些 可W被认为是在操作上类似于图8的孔禪合结构,但是其中孔的一些部分缺失;换言之,例 如图8中已经被移除W创建孔270的多模式谐振器110的面180上的金属化物的部分现在 在图10 (d)中存在,从而将原始孔形状分解成较小的孔子段341曰,34化,342曰,34化并且完 全省略一些部分,诸如图8中的禪合孔270的中屯、。然而,图10 (d)中所示的孔形式将W 与图8中的类似的方式操作,尽管由于被槽占据的较小的总面积,其将典型地具有到所有 模式的更低程度的禪合。特别地,缺少中屯、段将典型地显著降低到X模式的E场禪合程度, 因为在图6中所示的总体谐振器结构的情况中,多模式谐振器110的面180的中屯、典型地 为针对E场的最大强度的位置。
[0090] 图10(e)示出W拐角段351a,35化,352a和35化的形式的四个分离的孔子段。图 10(e)中所示的孔形式将遵循与W上讨论的其它孔布置的相同的操作原理并且将典型地良 好禪合到循环H场并且不太良好地禪合到E场,因为在图6中所示的总体谐振器结构的情 况中,多模式谐振器110的面180的中屯、典型地为针对E场的最大强度的位置。
[0091] 在图10 (d)的情况中,将典型必要的是确保禪合孔的上部分341a和下部分34化 在尺寸和位置方面不相等,并且此外,禪合孔的左手部分342a和右手部分34化在尺寸和位 置方面也不相等。运将确保由孔子段341a产生的具有一个符号(比方说"正")的Y禪合不 被由孔子段34化引起的具有相反符号(在该示例中,"负")的禪合完全或很大程度上抵消。 同样地,关于禪合孔的左手部分342a和右手部分34化,将确保由孔子段342a产生的具有一 个符号(比方说"正")的Z禪合不被由孔子段34化引起的具有相反符号姐该示例中,"负") 的禪合完全或很大程度上抵消。对于图10 (e)的孔子段351曰,35化和352曰,35化的竖直 和水平部分,也存在类似的情形。
[0092] 尽管W上的基于孔的禪合的讨论聚焦于特定、主要为直线的孔形状,但是存在许 多其它可能的孔形状,其也将会服从与所描述的那些类似的操作原理。合适的孔形状的示 例包括但不限于:圆形、方形、楠圆形、=角形、规则多边形、不规则多边形和无定形形状。关 键原理为:i)借助于与多模式谐振器相邻但是在其外侧而存在的E场,使得能够实现主要 到所述多模式谐振器内的X模式的禪合,其中所获得的禪合程度是基于一个或多个孔区域 和所述多模式谐振器的面上的一个或多个孔位置,W及ii)借助于与多模式谐振器相邻但 是在其外侧存在的H场,使得能够实现到所述多模式谐振器内的Y和Z模式的禪合,其中所 获得的禪合程度是基于一个或多个孔区域和所述多模式谐振器的面上的一个或多个孔位 置,其中主要禪合到的模式(Y或Z)是基于一个或多个禪合孔的水平(对于Z模式)或竖直 (对于Y模式)范围及它(或它们)相对于所述多模式谐振器的面的中屯、的位置。
[0093] 对于滤波设备而言的常见应用是将发射器和接收器连接到公共天线,并且现在将 参照图11 (a)描述运方面的示例。在该示例中,发射器951经由滤波器900A禪合到天线 950,天线950经由第二滤波器900B进一步连接到接收器952。滤波器900A和900B可W例 如利用图6中所示的谐振器布置形成,其中添加将能量禪合到输入谐振器190中的合适布 置和从输出谐振器200禪合能量的第二布置。用于将能量禪合到输入谐振器190中和从输 出谐振器200禪合能量中的任一或二者的合适布置的示例在每一个情况中都将会是使用 探针,并且W下结合图13更加详细地描述该方法。
[0094] 在使用中,图11 (a)中所示的布置允许W最小损耗传输功率W从发射器951向天 线950传递并且防止功率传递到接收器952。此外,所接收的信号W最小损耗从天线950传 递到接收器952。
[0095] 滤波器的频率响应的示例如图11 (b)中所示。在该示例中,接收带(
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