采用凹口结构的射频滤波器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及采用凹口结构的射频滤波器，其中，凹口结构是包括下述各项的双凹口结构：C凹口结构，在要交叉耦合的两个腔之间的隔壁处的预定区域中形成；以及L凹口结构，与C凹口结构一起在两个腔之间的隔壁处的预定区域中形成。
【专利说明】采用凹口结构的射频滤波器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在无线通信系统中使用的射频滤波器，并且更具体地涉及采用凹口(notch)结构的射频滤波器。
【背景技术】
[0002]术语“射频滤波器(在下文中称为‘滤波器’)”指的是用于执行在任何预定频带中使信号通过或对信号进行滤波的功能的装置，其根据要被滤波的频带而被分类为低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器等等。
[0003]滤波器具有诸如插入损耗和边缘特征(skirt feature)之类的重要特性。插入损耗意指当信号经过滤波器时要损失的电功率，并且，边缘特征意指滤波器的通带和滤波带的陡峭程度。
[0004]根据滤波器的级(度)的数量，插入损耗和边缘特征彼此具有折衷关系。随着滤波器的级增多，边缘特征变得更好，但是插入损耗变得更糟。
[0005]为了在不增多滤波器的级的情况下改善滤波器的边缘特征，通常使用形成凹口(衰减极点)的方法。这是一种能够增强滤波器的边缘特征的方法，其中在不增多滤波器的级的情况下在特定频带中形成凹口，以便增强滤波器的边缘特征。
[0006]存在交叉耦合方法作为形成凹口的最一般方法。在于2002年I月29日授予给Hershtig, Rafi 且转让给’K&L Microwave C0.’ 的名称为 “Band-pass filter havingtr1-section (具有三段的带通滤波器)”的美国专利N0.6，342，825中公开了与使用交叉耦合方法形成凹口有关的技术。
【发明内容】
[0007]技术问题
已经作出本发明来解决现有技术中的上述问题，本发明的方面是提供采用凹口结构的射频滤波器，该凹口结构能够向射频滤波器提供凹口特征。
[0008]本发明的另一个方面是提供采用凹口结构的射频滤波器，该凹口结构能够在三级滤波器和四级滤波器的两端处生成凹口特征。
[0009]解决问题的手段
根据本发明的方面，提供了一种采用凹口结构的射频滤波器。具有双凹口结构的射频滤波器包括:在要交叉耦合的两个腔之间的隔壁的预定部分上形成的C型凹口结构；和沿着C型凹口结构形成的L型凹口结构。
[0010]有益效果
如上所述，根据本发明的采用凹口结构的射频滤波器具有能够向射频滤波器提供多个凹口特征的更高效的结构，特别地，允许在三级滤波器和四级滤波器两者中生成凹口特征。
【专利附图】
【附图说明】[0011]图1是图示出一般的三级滤波器的结构的示意图；
图2是图示出图1中示出的三级滤波器的频率滤波特性的曲线图；
图3是图示出采用一般的凹口结构的三级滤波器的结构的示意图；
图4是图示出图3中示出的三级滤波器的等效电路的电路图；
图5是图示出图3中示出的三级滤波器的频率滤波特性的曲线图；
图6是图示出根据本发明的第一实施例的采用凹口结构的三级滤波器的结构的示意
图；
图7是图示出图6中示出的三级滤波器的等效电路的电路图；
图8是图示出图3中示出的三级滤波器的频率滤波特性的曲线图；
图9是图示出根据本发明的第二实施例的采用凹口结构的四级滤波器的结构的示意
图；
图10是图示出图9中示出的四级滤波器的等效电路的电路图；
图11是图示出图9中示出的四级滤波器的频率滤波特性的曲线图；
图12是图示出根据本发明的第三实施例的采用凹口结构的四级滤波器的结构的示意
图；
图13是图示出图12中示出的四级滤波器的频率滤波特性的曲线图；
图14是图示出一般考虑的四级滤波器的结构的示意图；
图15是图示出图14中示出的四级滤波器的等效电路的电路图；
图16是图示出图14中示出的四级滤波器的频率滤波特性的曲线图；
图17是图示出根据本发明的第四实施例的采用凹口结构的六级滤波器的结构的示意
图；
图18是图示出图17中示出的六级滤波器的等效电路的电路图；
图19是图示出图17中的六级滤波器的频率滤波特性的曲线图；
图20是图示出根据本发明的第五实施例的采用凹口结构的六级滤波器的结构的示意
图；
图21是图示出图20中示出的六级滤波器的频率滤波特性的曲线图；
图22是图示出根据本发明的第六实施例的采用凹口结构的六级滤波器的结构的示意图；以及
图23是图示出图22中示出的六级滤波器的频率滤波特性的曲线图。
【具体实施方式】
[0012]在下文中，将参考附图来详细描述本发明的示例性实施例。
[0013]首先，参考图1至5，将描述使用交叉耦合形成凹口。图1是图示出一般的三级滤波器的结构的示意透视图，并且图2是图示出图1中示出的三级滤波器的频率滤波特性的曲线图。图3是图示出采用凹口结构的三级滤波器的结构的示意透视图，图4是图示出图3中示出的三级滤波器的等效电路的电路图，并且图5是图示出图3中示出的三级滤波器的频率滤波特性的曲线图。
[0014]典型地，滤波器具有下述结构:其中，通过由金属壳体和盖子限定的多个腔中的多级来连接多个电介质物质或金属谐振器，并且在图1和3中，为了描述的方便，将省略金属壳体的结构的图示。
[0015]参考图1和3，三级滤波器具有下述结构:其中，第一腔11、第二腔12和第三腔13彼此交叉耦合，并分别具有第一谐振器21、第二谐振器22和第三谐振器23。第一腔11的第一谐振器21与输入连接器31连接以接收输入信号，并且第三腔13的第三谐振器13与输出连接器32连接以提供输出信号。
[0016]相应地，在顺序地经过第一谐振器21、第二谐振器22和第三谐振器23之后，输入到输入连接器31中的信号被输出到输出连接器32，如图1中的箭头所指示。
[0017]在如图1中所示的没有凹口结构的滤波器中，仅仅基本上建立相邻谐振器之间的顺序耦合，而在如图3中所示的采用电容(C)型凹口结构41的滤波器中，实现了不相邻的谐振器之间的交叉耦合。
[0018]C型凹口结构41具有形成第一谐振器21和第三谐振器23之间的电容稱合的金属棒作为重要的结构。金属棒穿透分隔第一和第三腔11和13的内壁。在这时，金属棒被诸如特氟龙之类的电介质材料(未示出)的支撑物质覆盖，以便将金属棒与内壁电隔离，并且金属棒被接合到内壁。在这时，内壁可以具有在其中形成的、安装有金属棒的通孔结构，或可以具有安装有金属棒的下部。然而，因为难以在操作处理中在内壁中形成通孔，所以内壁的上端被部分地截除，并且用支撑物质覆盖的金属棒通常被安装在对应的截除部分上。这样的支撑物质起金属棒的绝缘的作用，并由于与内壁的截除部分的啮合而还被固定到安装有金属棒的对应部分，导致金属棒的固定。
[0019]参考图2和4，应当理解，与一般的三级滤波器相比，图3中示出的具有C型凹口结构41的三级滤波器在处理带的较低部分(处理带的低频带)处创建了凹口。
[0020]四级或更多级滤波器可以采用电感器(L)型凹口结构以及C型凹口结构41，其中L型凹口结构是以要交叉耦合的两个谐振器的接纳空间之间的隔壁中形成的窗口的形式构造的，并创建了这两个谐振器之间的电感耦合。
[0021]图1中示出的三级滤波器没有单独的凹口结构，但是，因为通过第三级滤波器的第三谐振器23在第一级滤波器的第一谐振器21与第三级滤波器的第三谐振器23之间创建了弱耦合，所以可以在几乎对滤波特性没有影响的情况下形成弱L型凹口。
[0022]在以上描述的结构(特别地，三级滤波器)中，仅仅已在第一级和第三级之间必须采用凹口结构。已经认识到，已经难以在没有在滤波器的内部或外部添加特殊结构的情况下在处理带的两端(即，处理带的下端和上端)处实现多个凹口或创建凹口。
[0023]图6是图示出根据本发明的第一实施例的采用凹口结构的三级滤波器的结构的示意透视图，图7是图示出图6中示出的三级滤波器的等效电路的电路图，并且图8是图示出图3中示出的三级滤波器的频率滤波特性的曲线图。在图6中，类似于图1和3，为了描述的方便起见，省略不出金属壳体的结构。
[0024]参考图6，根据本发明的第一实施例的采用凹口结构的三级滤波器包括第一腔
11、第二腔12和第三腔13，其以三角形式布置且顺序地耦合，并且其分别包括第一谐振器21、第二谐振器22和第三谐振器23。第一腔11的第一谐振器21与输入连接器31连接以接收输入信号，并且第三腔13的第三谐振器13与输出连接器32连接以提供输出信号。
[0025]在这时，根据本发明的特性，C型凹口结构41被安装到要交叉耦合的第一腔11和第三腔13之间的隔壁，并且另外，窗口结构的L型凹口结构51延伸到C型凹口结构41的下端并被形成在该隔壁上。在图6中，尽管示出了 L型凹口结构51具有与隔壁的截除部分相同的宽度，以便安装C型凹口结构41，但L型凹口结构51稍稍窄于安装有C型凹口结构41 (即，梯状部分)的截除部分的宽度，使得支撑物质被刚性地固定到安装有C型凹口结构41的隔壁。
[0026]如图6中所示，根据本发明的第一实施例的凹口结构可以被认为是其中C型凹口结构41和L型凹口结构51合成的双凹口结构。
[0027]如上所述，如果三级滤波器采用本发明的双凹口结构，则应当理解，在滤波器的处理带的两端处创建了凹口，如图8中的箭头所指示。也就是说，在处理带的下端处创建了两个凹口，同时在处理带的上端处创建了一个凹口。
[0028]图9是图示出根据本发明的第二实施例的采用凹口结构的四级滤波器的结构的示意透视图，图10是图示出四级滤波器的等效电路的电路图，并且图11是图示出图9中的四级滤波器的频率滤波特性的曲线图。
[0029]参考图9，根据本发明的第二实施例的采用凹口结构的四级滤波器具有下述结构:其中，第一腔11、第二腔12、第三腔13和第四腔14被布置在两列中且以两对彼此顺序地耦合。第一、第二、第三和第四腔11、12、13和14分别具有第一、第二、第三和第四谐振器21、22,23和24。第一腔11的第一谐振器21与输入连接器31连接以接收输入信号，并且第四腔14的第四谐振器14与输出连接器32连接以提供输出信号。
[0030]在这时，根据本发明的特性，C型凹口结构41被安装到第一腔11与第四腔14之间的隔壁，并且另外，窗口结构的L型凹口结构51延伸到C型凹口结构41的下端并被形成在该隔壁上。也就是说，图9中示出的根据本发明的特性的凹口结构可以具有与图6中示出的双凹口结构类似的结构。
[0031]如上所述，如果四级滤波器采用本发明的双凹口结构，则应当理解，在滤波器的处理带的两端处创建了凹口，如图11中所示。也就是说，在处理带的下端和上端处创建了两个凹口，以便实现左右对称的双凹口。
[0032]图12是图示出根据本发明的第三实施例的采用凹口结构的四级滤波器的结构的示意透视图，并且图13是图示出图12的四级滤波器的频率滤波特性的曲线图。图12中示出的根据第三实施例的凹口结构的等效电路与图10中示出的第二实施例的等效电路相同。
[0033]参考图12，类似于图9中示出的第三实施例，根据本发明的第三实施例的采用凹口结构的四级滤波器具有下述结构:其中，第一腔11、第二腔12、第三腔13和第四腔14彼此顺序地耦合。第一谐振器12、第二谐振器22、第三谐振器23和第四谐振器24中的每一个是针对每个腔而准备的。第一腔11的第一谐振器21与输入连接器31连接以接收输入信号，并且第四腔14的第四谐振器14与输出连接器32连接以提供输出信号。
[0034]在这时，根据本发明的特性，C型凹口结构41被安装到第一腔11与第四腔14之间的隔壁，并且另外，与C型凹口结构41不同，窗口结构的L型凹口结构51被形成在隔壁上的另一个区域处。C型凹口结构41被形成在以平面表面为基准的隔壁的中心部分处，并且L型凹口结构51被形成在隔壁的任一侧上以对应于C型凹口结构41。
[0035]如果L型凹口结构51和C型凹口结构41分别被安装在隔壁上，则容易分别调谐L型凹口和C型凹口。[0036]在如上所述的根据本发明的第三实施例的采用双凹口结构的情况下，如图13中所示，请注意，滤波器具有几乎与如图11中所示的根据第二实施例的滤波特性类似的滤波特性。
[0037]另一方面，在图12中，示出了 L型凹口结构51被形成在接近于输入连接器31和输出连接器32的位置处。然而，如图12中的箭头所指示，可以形成L型凹口结构51。在该情况下，滤波器也可以具有类似的特性。然而，在该情况下，凹口特性可以较弱。
[0038]图14是图示出一般考虑的四级滤波器的结构的示意透视图，图15是图示出图14的四级滤波器的等效电路的电路图，并且图16是图示出图14的四级滤波器的频率滤波特性的曲线图。
[0039]参考图14到16，将描述采用一般考虑的凹口结构的四级滤波器。与根据本发明的特性的四级滤波器相比，图14中示出的四级滤波器具有在插入在第一腔11和第三腔13之间的隔壁上安装的C型凹口结构41，并且一般的L型凹口结构42可以插入在第一腔11与第四腔14之间。
[0040]如上所述，应当理解，如图14中所示，在采用凹口结构的四级滤波器中创建仅仅两个凹口。
[0041]图17是图示出根据本发明的第四实施例的采用凹口结构的六级滤波器的结构的示意透视图，图18是图示出六级滤波器的等效电路的电路图，并且图19是图示出图17中的六级滤波器的频率滤波特性的曲线图。
[0042]参考图17，根据本发明的第四实施例的采用凹口结构的六级滤波器具有下述结构:其中，第一腔11、第二腔12、第三腔13、第四腔14、第五腔15和第六腔16被布置在两列(每列具有三个腔)中并彼此顺序地耦合。
[0043]在这时，根据本发明的特性，C型凹口结构41被安装到第二腔12与第四腔15之间的隔壁，并且另外，窗口结构的L型凹口结构51延伸到C型凹口结构41的下端并被形成在隔壁上。也就是说，图17中示出的根据本发明的特性的凹口结构可以具有与图9中示出的双凹口结构类似的结构。
[0044]在如上所述的本发明的采用双凹口结构的六级滤波器的情况下，应当理解，在滤波器的处理带的下端处创建了附加凹口，如图19中的箭头所指示。
[0045]图20是图示出根据本发明的第五实施例的采用凹口结构的六级滤波器的结构的示意透视图，并且图21是图示出图20的六级滤波器的频率滤波特性的曲线图。图20中示出的根据第五实施例的凹口结构的等效电路可以与图18中示出的第四实施例的等效电路相同。
[0046]参考图20，在根据本发明的第五实施例的采用凹口结构的六级滤波器中，类似于17中的滤波器，C型凹口结构41被安装在第二腔12与第四腔15之间的隔壁上。与C型凹口结构41分离，窗口结构的L型凹口结构51可以被形成在隔壁上的另一个区域处。也就是说，图20中示出的根据本发明的特性的凹口结构可以具有与图12中示出的双凹口结构类似的结构。
[0047]在如上所述的根据本发明的第五实施例的采用双凹口结构的情况下，如图21中所示，请注意，滤波器具有几乎与如图19中所示的根据第四实施例的滤波特性类似的滤波特性。[0048]图22是图示出根据本发明的第六实施例的采用凹口结构的六级滤波器的结构的示意透视图，并且图23是图示出图22的六级滤波器的频率滤波特性的曲线图。
[0049]参考图22，根据本发明的第六实施例的采用凹口结构的六级滤波器具有与图17和20中示出的实施例的结构类似的结构，但是差别在于:C型凹口结构41和延伸到C型凹口结构41的下端的L凹口型结构51被形成在第一级处，即，被形成在第一腔11与第六腔16之间的隔壁处。
[0050]鉴于如图23中所示的具有该结构的滤波器的滤波特性，在滤波器的处理带的下端和上端中的每一个处创建两个凹口。
[0051]如上所述，可以实现根据本发明的实施例的采用凹口结构的射频滤波器，并且根据本发明的特性的凹口结构也可以适用于以上描述的实施例之外的具有多于六个级的多级滤波器。此外，可以对与六级滤波器相比具有更多级的多级滤波器采用根据本发明的特性的两个或更多具有L型凹口和C型凹口的组合的双凹口结构。此外，一般的L型凹口结构或一般的C型凹口结构可调整地与根据本发明的特性的双凹口结构结合，并且可以对滤波器采用具有双凹口结构的L型凹口或C型凹口的组合。
【权利要求】
1.一种采用双凹口结构的射频滤波器，包括: C型凹口结构，在插入在要交叉耦合的两个腔之间的隔壁上的预定区域中形成；和 L型凹口结构，与C型凹口结构一起在所述两个腔之间的隔壁的预定区域中形成。
2.根据权利要求1所述的射频滤波器，其中，L型凹口结构延伸到C型凹口结构的下端并被形成在隔壁上。
3.根据权利要求1所述的射频滤波器，其中，与C型凹口结构分离，L型凹口结构被形成在隔壁上的另一个区域中。
4.根据权利要求3所述的射频滤波器，其中C型凹口结构被形成在以平面表面为基准的隔壁的中心区域中，并且L型凹口结构被形成在C型凹口结构周围隔壁上的特定区域中。
5.根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的射频滤波器，其中所述射频滤波器是具有其中第一、第二和第三腔被布置为三角形状且顺序地耦合的结构的三级滤波器，其中将C型凹口结构和L型凹口结构包括在一起的双凹口结构被形成在插入在第一腔与第三腔之间的隔壁上，在滤波器的处理带的下端处创建两个凹口，并且在处理带的上端处创建一个凹口，以便在处理带的两端处实现凹口。
6.根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的射频滤波器，其中所述射频滤波器是具有其中第一、第二、第三和第四腔被成对地布置在两列中且顺序地交叉耦合的结构的四级滤波器，其中包括C型凹口结构和L型凹口结构的双凹口结构被形成在插入在第一腔与第四腔之间的隔壁上，并且在滤波器的处理带的下端和上端中的每一个处创建两个凹口，以便实现左右对称的双凹口。
7.根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的射频滤波器，其中所述射频滤波器是具有其中第一、第二、第三、第四、第五和第六腔以三对布置在两列中且顺序地交叉耦合的结构的六级滤波器，其中包括C型凹口结构和L型凹口结构的双凹口结构被形成在插入在第二腔与第五腔之间的隔壁或插入在第一腔与第六腔之间的隔壁上。
【文档编号】H01P1/20GK103718375SQ201280038399
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年8月6日 优先权日:2011年8月5日
【发明者】朴南信 申请人:株式会社 Kmw