是必需 的，因为其典型地确保禪合轨道仅能够作为半波谐振器而谐振。合期望的是，任何轨道谐振 被定位成很好地远离通带频率，W确保它们具有对通带内或靠近通带的滤波器频率响应的 最小影响。迫使禪合轨道1750仅能够作为半波谐振器而谐振确保其谐振频率相对于滤波 器通带典型地为高并且从而从例如典型的移动通信应用中的潜在关注的许多区域中很好 地移除。
[0120] 图17还示出禪合轨道1750可W嵌入在电介质衬底材料1730中并且被电气连接 到围绕电介质谐振器的金属化物的金属化物1740围绕。在运样的配置中，禪合轨道1750操 作为条带状线，并且考虑到，如刚才讨论的，其典型地很好地在其谐振频率W下进行操作， 其将典型地实际上操作为电感禪合器。 阳121] 除了图15中所示的禪合轨道1510之外，许多可替换的输入到输出禪合结构是可 能的。图18示出可W能够将零点放置在滤波器通带频率W上的电容性禪合布置；图15中所 示的布置主要对将零点放置在滤波器的通带频率W下有用。图18在许多方面类似于图15， 并且在此将不描述重复的特征。禪合轨道1510已经被禪合轨道1610a，1610bW及电容性 福射器1611a和161化取代。禪合轨道1610a和161化二者将典型地很好地在其谐振频率 W下进行操作，并且因而每一个将单独显现为电感元件，换言之，用于它们中的每一个的等 效电路将主要是电感性的。电容性福射器1611a和161化将典型地连同它们之间的间隙一 起形成电容性元件。禪合轨道1610a，1610bW及电容性福射器1611a和16Ub的总体等效 电路因而是电感性-电容性谐振电路；然而，利用适当强的禪合并且W适当靠近滤波器通 带上侧的频率，电路的总体效果将典型地主要是电容性的。因此，运将典型地导致通过包括 禪合轨道1610a，1610bW及电容性福射器1611a和16Ub的旁路禪合网络所创建的零点， 在与图15的方向相反的方向上移动，换言么在增加的禪合强度的情况下在频率中向下。
[0122] 完整滤波器的操作类似于W上关于图15和图17描述的那样，然而主要旁路禪合 机制现在典型地是电容性而不是电感性的，如刚才讨论的那样。运将典型地在频率中向下 移动或调谐借助于图16 (b)中的零位Fs所示的弱零点，如图19 (a)中所示。如果到由禪 合轨道1610a，1610bW及电容性福射器16Ila和16Ub形成的旁路禪合结构的禪合足够强 使得零点被向下调谐至0化并且超过OHz,其将然后"绕回"并且开始从滤波器通带W上的 频率向下调谐，如图19 (b)中所示。典型可能的是挑选到旁路禪合路径的适当强的禪合使 得该零点可W被放置成靠近滤波器的通带但是在滤波器的通带W上，如图19(C)中所示， 其中Fs现在已经被放置成刚好在滤波器的通带W上并且由此提供与刚刚关于图15-17描 述的那些类似的滚降益处，但是在通带的相对侧上。
[0123] 由于电容性福射器元件之间出现的间隙，分离的禪合轨道和电容性福射器元件二 者的总长度现在显然短于图15的单个禪合轨道1510典型地将会是的长度。运些元件也仅 在一端接地：在其到孔1520和1530的接合点处；它们将因此典型地作为四分之一波长谐 振器而谐振。作为给定半波谐振器的长度的一半的四分之一波长谐振器将典型地W与半波 谐振器相同的频率而谐振，然而在该情况中由于四分之一波长禪合轨道W电容性福射器元 件而终止，因此其谐振频率将典型地低于跨越相同距离的半波谐振器(诸如图15中的禪合 轨道1510)的谐振频率。尽管如此，它们的谐振频率仍典型地相对于滤波器的通带频率为 高并且因此在许多移动通信应用中没有多少关系。
[0124]注意到，如W图15的情况那样，图18示出实现W上目的所要求的配置的简化视 图。例如，禪合轨道1610曰，16106^及电容性福射器1611曰和161化示出为被自由空间围 绕；在实际设计中，更可能的是禪合轨道1610曰，1610bW及电容性福射器161Ia和161化将 采取位于合适的衬底材料内或其表面上的条带状线或一个或多个微条带轨道的形式。运种 类型的配置已经参照图17被更加详细地讨论，尽管在该情况中，关于图15中所示的旁路禪 合结构的形式对其进行讨论。类似的条带状线或微条带结构将还在图18中所示的旁路禪 合网络的情况下被使用。
[01巧]尽管图15,17和18集中在各种形式的禪合轨道的使用上，但是任何其它合适的方 法可W用于形成旁路禪合网络W将滤波器的输入连接到滤波器的输出或者可替换地，在其 中在滤波器的构造中采用多个谐振器的情况中将更靠近滤波器的输入的元件连接到更靠 近滤波器的输出的元件。换言之，不必要将旁路禪合网络从所述或一个输入谐振器连接到 所述或一个输出谐振器；其可W例如在五谐振器级联的滤波器配置中从第二谐振器连接到 第四谐振器。
[01%]可能通过将允许输入-输出旁路禪合信号借助于波导传输而从孔1520行进到孔 1530并且反之亦然的合适波导结构取代图15中所示的禪合轨道1510。在运样的布置中， 典型地将不必要将该波导结构嵌入在电介质衬底中，如典型地是W禪合轨道1510的情况 那样。然而，从尺寸的角度来看，利用电介质填充的波导可能是有利的。
[0127]作为另外的选项，可能通过也将允许输入-输出旁路禪合信号借助于同轴传输从 孔1520行进到孔1530并且反之亦然的诸如同轴线缆之类的合适同轴传输线结构取代图15 中所示的禪合轨道1510。在运样的布置中，典型地再次将不必要将该同轴传输线结构嵌入 在电介质衬底中，如典型地是W禪合轨道1510的情况那样。然而，从尺寸的角度来看，利用 电介质填充的同轴传输线结构可能是有利的。
[0128]目前所示和讨论的所有示例是W电介质谐振器的线性级联的形式。然而，并不是 必需将根据本发明的多模式滤波器的所有实施例布置为线性级联。多模式谐振器内的多 个模式可W典型地经由多模式谐振器的多个面中的任一个或任何面被激励，通过该一个或 多个面中的一个或多个适当设计的孔的提供和与孔相邻的合适电磁场的提供，W提供激励 源。作为可替换的布置的示例，为了图示该一般原理，图20示出具有出现在多模式谐振器 110的垂直面上的输入和输出禪合谐振器190, 200的=谐振器滤波器。运是与较早前在图 13 (a)中示出的类似的配置。诸如图20中所示的那个之类的布置或谐振器可W典型地在 双工器应用中是有利的，因为对于在发射和接收滤波器中的每一个内采用的给定数目的谐 振器，运样的布置可W允许发射和接收端口在空间上在可能的最大程度上被分离。
[0129] 注意到，如在图13 (a)中，围绕谐振器的大多数金属化物在图20中已经省略，W 使得能够更加清楚地看到各种禪合孔和多谐振器滤波器的基本结构。实际滤波器将典型地 W基本上覆盖形成滤波器的每一个谐振器的所有面的金属化物为特征，其中移除或省略金 属化物W形成孔。
[0130] 图20中所示的滤波器的操作类似于图13a的那个，尽管一个或多个孔形状、尺寸、 取向或在多模式谐振器110的输入面2030上的位置的确切设计可W不同。连接到输入探 针1200的输入信号可W激励输入谐振器190中的一个或多个模式。存在于输入谐振器190 中的一个或多个模式可W进而经由孔2021a，202化和2021c中的一个或多个激励多模式谐 振器110内的多个模式。存在于多模式谐振器110内的多个模式可W经由孔2022a，2022b 和2022c中的一个或多个被提取并且从而激励输出谐振器200内的一个或多个模式。最后， 可W借助于被定位成极接近于、触碰或穿透输出谐振器200的输出面2050的探针(未示出） 从输出谐振器200提取信号。
[0131] 当考虑图15或图18中所示的形式的输入-输出旁路禪合网络，并且现在将运些 原理应用于图20时，显然，运样的网络在从输入谐振器190到输出谐振器200的禪合中将 需要覆盖较短距离，因为运些谐振器现在典型地更靠近在一起。运显然是有利的，因为由于 一个或多个较短轨道中的较低电阻性损耗，在该旁路禪合网络中的损耗非常可能降低。
[0132] W上描述的示例聚焦于禪合到多达S个模式。将领会到，运允许禪合到谐振器主 体的低阶谐振模式。然而，运不是必需的，并且此外或可替换地，禪合可W是到谐振器主体 的较高阶谐振模式。
[0133] 本领域技术人员将领会到，众多变型和修改将变得显而易见。对本领域技术人员 变得显而易见的所有运样的变型和修改被视为落在描述之前宽泛显现的本发明的精神和 范围内。
【主权项】
1. 一种多模式滤波器，包括： 包括电介质材料的第一片段的第一谐振器主体，第一谐振器主体被配置成支持第一谐 振模式和第二谐振模式；以及包括电介质材料的第二片段的第二谐振器主体，第二谐振器 主体被配置成支持第一谐振模式， 其中第一谐振器主体被提供有导电材料的第一覆盖物并且第二谐振器主体被提供有 导电材料的第二覆盖物，第一覆盖物具有第一孔布置并且第二覆盖物具有第二孔布置，多 模式滤波器还包括用于通过第一和第二孔布置将信号从第一谐振器主体耦合到第二谐振 器主体的连接路径以便创建多模式滤波器的传输特性中的零点或零位或者影响其位置。2. -种多模式滤波器，包括： 包括电介质材料的第一片段的第一谐振器主体； 包括电介质材料的第二片段的第二谐振器主体，第二谐振器主体被配置成支持第一谐 振模式和第二谐振模式； 包括电介质材料的第三片段的第三谐振器主体， 其中第一谐振器主体被提供有导电材料的第一覆盖物，第二谐振器主体被提供有导电 材料的第二覆盖物，并且第三谐振器主体被提供有导电材料的第三覆盖物，第一覆盖物具 有第一孔布置并且第三覆盖物具有第二孔布置，多模式滤波器还包括用于通过第一和第二 孔布置将信号从第一谐振器主体耦合到第三谐振器主体的连接路径以便创建多模式滤波 器的传输特性中的零点或零位或者影响其位置。3. 根据权利要求1或权利要求2的多模式滤波器，其中连接路径包括导电路径。4. 根据权利要求3的多模式滤波器，其中导电路径包括微条带线、条带状线的片段或 同轴线。5. 根据权利要求3或权利要求4的多模式滤波器，其中导电路径连接到地，或者在沿其 长度的一个或多个点处连接到第一、第二或第三覆盖物。6. 根据前述权利要求中任一个的多模式滤波器，其中连接路径包括波导的区段、腔体 或以类似于波导的方式起作用的结构。7. 根据前述权利要求中任一个的多模式滤波器，其中第一、第二或第三孔布置形成为 在覆盖物中没有导电材料的区域。8. 根据权利要求1或权利要求3至7的多模式滤波器，其中从属于权利要求1，多模式 滤波器还包括第三谐振器主体，所述第三谐振器主体包括电介质材料的第三片段，第三谐 振器主体耦合到第一谐振器主体并且操作成包含将耦合到第一谐振器主体中或者从第一 谐振器主体耦合出去的电场和磁场。9. 根据权利要求8的多模式滤波器，其中电介质材料的第二片段和电介质材料的第三 片段具有与电介质材料的第一片段相同的电介质材料。10. 根据权利要求8的多模式滤波器，其中电介质材料的第二片段和电介质材料的第 三片段具有与电介质材料的第一片段不同的电介质材料。11. 根据前述权利要求中任一个的多模式滤波器，其中第一谐振器主体包括用于装配 到第二谐振器主体的平面表面的第一基本上平面的表面。12. 根据权利要求11的多模式滤波器，其中从属于权利要求2或权利要求8,其中第一 谐振器主体包括用于装配到第三谐振器主体的平面表面的第二基本上平面的表面。13. 根据权利要求11的多模式滤波器，其中第一孔布置被提供在第一平面的表面上。14. 根据权利要求12的多模式滤波器，其中第二孔布置被提供在第二平面的表面上。15. 根据权利要求1的多模式滤波器，其中第二谐振器主体被提供有用于准许信号输 入到第二谐振器主体或者从第二谐振器主体输出的激励构件。16. 根据权利要求8的多模式滤波器，其中第三谐振器主体被提供有用于准许信号输 入到第三谐振器主体或者从第三谐振器主体输出的激励构件。17. 根据权利要求2的多模式滤波器，其中第一谐振器主体被提供有用于准许信号输 入到第一谐振器主体的激励构件。18. 根据权利要求2的多模式滤波器，其中第三谐振器主体被提供有用于准许信号从 第三谐振器主体输出的激励构件。
【专利摘要】一种多模式腔体滤波器，包括：并入电介质材料的片段的至少第一电介质谐振器主体，所述电介质材料的片段具有使得其能够支持至少第一谐振模式和至少第二大幅退化的谐振模式的形状，以及并入电介质材料的片段的至少第二电介质谐振器主体，所述电介质材料的片段具有使得其能够支持至少第一谐振模式的形状；与至少第一电介质谐振器主体和至少第二电介质谐振器主体接触并且对其进行覆盖的导电材料层；在覆盖至少第一电介质谐振器主体的导电材料层中的至少第一孔和在覆盖至少第二电介质谐振器主体的导电材料层中的至少第二孔，被布置成将信号经由所述至少第一孔从所述至少第一电介质谐振器主体经由所述至少第二孔耦合到所述至少第二电介质谐振器主体的至少一个连接路径，以用于创建滤波器特性中的至少一个零点或一个零位或者影响其位置的目的。
【IPC分类】H01P1/208
【公开号】CN105144469
【申请号】CN201480009904
【发明人】P.B.科宁格顿, D.R.亨德里, S.J.库珀
【申请人】梅萨普莱克斯私人有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年2月21日
【公告号】EP2959536A1, WO2014128488A1