谐振器组件和滤波器的制作方法

本发明涉及腔体谐振器组件以及由其形成的滤波器。

背景技术：

由谐振器形成的滤波器广泛地被使用在数据传输中，并且尤其是在远程通信中，例如被使用在基站、雷达系统、放大器线性化系统、点对点无线电、以及RF信号消除系统中。虽然具体的滤波器取决于特定应用而被选取或设计，但是某些可取特性对所有滤波器实现是共同的。例如，滤波器的通带中的插入损耗量应当尽可能低，而阻带中的衰减应当尽可能高。进一步地，在一些应用中，通带与阻带之间的频率分隔(保护带)需要非常小，这要求部署高阶的滤波器以便实现这一要求。然而，对于高阶滤波器的要求总是跟随着成本(由于这样的滤波器要求更大数目的部件)和空间上的增加。

滤波器设计中的挑战性任务之一是减少它们的大小同时保持它们的许多电性能，以使得它们比得上更大的结构。支配滤波器的选择性和插入损耗的主要参数之一是元件(包括该滤波器)的所谓的品质因数—“Q因数”。Q因数被定义为元件中所存储的能量与时间平均功率损耗的比率。对于用于滤波器设计的尤其在低RF频率处使用的集总元件，Q能够是大约～60-100，而对于腔体类型谐振器，Q能够高达数千。虽然集总部件提供了显著的小型化，但是它们的低Q因数阻止了它们使用在要求高抑制和/或选择性的高要求应用中。另一方面，腔体谐振器提供了充分的Q，但是它们的大小妨碍了它们使用在许多应用中。

随着基站的覆盖区应当为低的小小区的出现，减小这样的滤波器的大小的问题变得更为迫切。在当前所观察到的宏小区基站寻求在不牺牲系统性能的情况下在与单频带解决方案类似的覆盖区内提供多频带解决方案的趋势中，情况也是这样。减小谐振器大小同时维持其许多性质将会是可取的。

技术实现要素：

本发明的第一方面提供了一种谐振器组件，该谐振器组件包括导电谐振器腔体内的谐振构件；所述谐振构件从所述谐振器腔体的第一内表面朝向相对的第二内表面延伸；所述谐振构件的主要部分具有基本上恒定的第一横截面积；所述谐振构件的盖帽部分从所述主要部分朝向所述相对的第二内表面延伸，并且具有从邻近于所述主要部分的所述第一横截面积增大到所述谐振构件的末端处较大的盖帽横截面积的逐渐增大的横截面积，所述较大的盖帽横截面积至少是所述第一横截面积的1.1倍。

如上文所提到的，可取的是产生由具有高性能并且特别是高品质或Q因数但是小尺寸的谐振器所形成的滤波器。腔体谐振器具有许多性能要求但是一般相当大，这被系统要具有谐振频率的波长的大约四分之一的大小的物理性质所限制。因此，对于所述600MHz的谐振频率而言，四分之一波长将会是12.5cm，这要求类似长度的谐振构件。

在包括串行布置的多个谐振器组件的传统梳状线滤波器中，一种减小这样的腔体谐振器组件的大小的方式是借助于使用电容性盖帽，即增大谐振器顶部末端的直径以便提供较大的电加载并且因此减小工作频率，以使得谐振构件在小于谐振波长的四分之一处谐振。图1示出了这样的谐振器组件的示例，然而，这种方法需要小心被采用，因为它导致Q因数上的减小。

图2中示出了另一种方法。这种方法不同于图1中所提出的方法，因为它不依赖于在谐振器顶部处的强电容性加载。替代地，它认识到当高频电流在谐振器外侧沿着其长度流动时，能够通过使用波动使得沿着外表面的长度更长而产生具有相同长度的高度减小的谐振器柱。在图2中所提出的谐振器的情况中，为了在特定频率处谐振所需要的90度(或四分之一波长)的电长度通过调整谐振柱的半径而使用与传统谐振器相比高度较低的谐振器而被实现。具体来讲，由于RF电流在谐振器的外表面上流动(从底部到顶部)的事实，具有非均匀半径的谐振器在电气上长于相同高度的传统谐振器，因为RF电流具有较长的路径要遵循。这导致工作频率的降低。这种形式的谐振器确实提供了适度的尺寸减小，但是由于沿着谐振柱的寄生电流耦合，这以极大降低的Q因数而到来。此外，由于谐振器的弯曲属性，所以准确地制造这种谐振器稍具挑战性。

本发明的发明人认识到当前谐振器并且特别是腔体谐振器的缺陷，并且寻求提供一种具有高品质因数和减小的尺寸的改进的腔体谐振器组件。特别地，他们认识到，使用诸如在图1的阶梯式阻抗谐振器中所使用的电容性盖帽降低了谐振器的工作频率，这允许其被用于较低频率，而不像在要求工作频率降低时一般所要求的那样要求其尺寸增大。就此而言，盖帽的顶部面积的尺寸可以大于谐振构件的主要部分的面积尺寸的1.1倍，或者其可以显著地更大，多于两倍或者在一些情况下多于五倍。

然而，图1的常规阶梯式阻抗滤波器具有低品质，这一定程度上是由于柱体与盖帽之间的接合处的阻抗高度不匹配，因为谐振构件的阻抗取决于半径。就此而言，底部节段的特性阻抗通常远高于顶部分段的特性阻抗。阻抗不匹配生成了反射并且增加了损耗。通过提供盖帽部分的逐渐增大的横截面积以使得该面积逐步增大，本发明减小了阻抗上的不匹配和对应的损耗。因此，尺寸减小上的优点能够被维持同时Q因数上的减小显著地被减小。

此外，这样的谐振器组件的形状使得更容易令谐振构件的顶部处的尺寸与腔体的尺寸相比为大同时不限制谐振，而图1的设计要求谐振构件的顶部的尺寸显著小于腔体，因为它在谐振时要求谐振构件的盖帽与腔体壁之间具有合理量的空隙。由于谐振构件的上表面的尺寸影响电容上的增加，所以提供较大的顶部面积是有利的。

在一些实施例中，谐振构件包括从第一内表面延伸到主要部分的支撑部分，支撑部分具有锥形化横截面，其从邻近于谐振器腔体的第一内表面的较大的支撑横截面积到邻近于谐振构件的主要部分的第一横截面积逐渐减小，较大的支撑横截面积至少是第一横截面积的1.1倍。较大的支撑横截面积的尺寸可以大于谐振构件的主要部分的面积尺寸的1.1倍，或者它可以多于两倍或者在一些情况下可以多于五倍。

本发明的发明人认识到，在腔体谐振器中，在谐振器中耗散的功率使品质因数减小，并且在谐振器的连接到腔体(其自身接地)的部分中耗散的功率由于也存在阻抗不匹配而为高，该阻抗不匹配从狭窄柱体的相对高阻抗到接地板的低阻抗。如早前所提到的，这样的谐振器构件的特性阻抗取决于其半径，并且因此以逐渐的方式朝向接地板增大半径将会逐步减小阻抗，并且以这种方式将使阻抗上的不匹配减小并且反射和相关联的功率损耗也将会对应地减小。因此，设计具有拥有外展(flared)上部盖帽和外展底部支撑构件的谐振构件的谐振组件减少了这种设备的功率损耗并且因此增大了品质因数，而顶部构件的增大的电容允许设备与具有简单柱体的常规腔体滤波器相比具有较小的尺寸。

如先前所提到的，谐振器组件的增加的电容被谐振构件的自由端处的横截面积的尺寸以及其与谐振腔体的相对内表面的紧密度所影响。在一些情况下，盖帽的上表面距离谐振腔体的相对内表面小于3mm，并且优选地小于1.5mm。清楚的是，将在电容随着逼近的接近度的增大与空气在间隙过小的情况下的介电击穿的可能性和/或在这种设备在使得该间隙特别小的场合所要求的制造公差上的增大之间进行一些平衡。已经发现1.5与3mm之间的间隙高效地起作用，但是这是特定于应用的并且其他间隙可能被使用。

在一些实施例中，谐振构件具有谐振器构件的谐振波长的八分之一至十六分之一之间的长度，优选地在十一分之一与十三分之一之间。

当前设计的一个优点是，谐振构件由于盖帽的增大的电容将不在四分之一波长处而是在较低的波长处谐振，由此允许减小尺寸的谐振器组件。如上文所提到的，尺寸上的这一减小可能是显著的，并且谐振发生在对应于谐振波长的八分之一至十六分之一的22至45度之间。如能够意识到的，与具有用于拥有四分之一谐振波长的长度的谐振构件的柱体的常规谐振器腔体相比，这能够使尺寸减小一半至四分之一。

在一些实施例中，盖帽部分的至少一部分具有基本上截头圆锥形的形状。

虽然谐振构件的自由端或盖帽部分的锥形化或外展形状可能采取多种形式，但是基本上截头圆锥形的形状提供了易于制造并避免阻抗上的阶跃变化的稳定锥形。

类似地，支撑部分也可以具有截头圆锥形的形状。

就此而言，支撑部分和盖帽部分可以仅为截头圆锥形，或者它们可以具有截头圆锥形的部分并且最末端可能是圆柱形的。这可以使得构件更易于制造并且更为鲁棒，同时还支持最末端部分周围的电流流动。

在其他实施例中，锥形化形状可以具有指数剖面，以使得角度上的增加是指数地增加而不是如在截头圆锥形情况中那样线性地增加。替换地，该剖面可以具有对数或多项式函数的形式。

当人们看到这样的特性阻抗的等式时，能够观察到，如果谐振柱的半径以指数方式变化则观察到特性阻抗的线性变化。因此，如果谐振柱的直径以指数方式朝向腔体直径增大，则特性阻抗的变化将会是线性的，这导致了较低的反射并且随后降低由于谐振构件底部处不想要的反射所致的功率耗散。这样成形的锥形对于支撑部分和盖帽部分两者可能是有利的，替换地，这两者中的任一个可以具有这种形状。

在一些实施例中，所述较大的盖帽节段横截面积至少为所述谐振腔体的所述相对内表面的所述横截面积的70％。

谐振构件的自由端或盖帽的横截面积越大，谐振构件的电容上的增大就越高并且工作频率上的减小就越高，并且因此设备大小的减小就越高。清楚的是，该大小被腔体的大小所限制，然而，至少为相对内部腔体表面的面积的70％的谐振构件自由端的横截面积已经被发现是特别有利的，基本上填充了腔体同时允许了进行谐振的空间。

类似地，较大的支撑横截面积有利地至少为腔体的支撑内表面的面积的70％。

在一些实施例中，所述谐振构件和所述腔体每个都包括基本上圆形的横截面。

虽然谐振构件和腔体可能具有多种形式，但是已经发现在它们具有匹配形式的情况下是有利的，因为这改进了任何电场的均匀性并且减少了热点电流。特别地，与由更为有角度的形状所形成的组件相反，圆形横截面为组件提供了特别低的热点电流。

对应形状的进一步优点是，谐振构件任一端的横截面积在它们具有对应形状的情况下较少地被腔体大小所限制。

在其他实施例中，所述谐振构件包括基本上圆形的横截面并且所述谐振腔体包括四边形的横截面。

虽然已经发现在谐振构件和谐振腔体具有匹配形状的情况下是有利的，特别是因为这允许谐振柱的自由端与腔体边缘是等距的从而避免热点电流，但是在一些情况下，四边形横截面的腔体的更易于制造可能具有显著的优点。特别地，在诸如腔体按行布置的梳状线滤波器的设备中，四边形形状关于谐振器组件的性质的缺点可能更多地通过滤波器的来自使用这种形状的设计上的优点而被补偿。

虽然谐振器组件可应用于宽频率范围并且谐振器组件的尺寸将随着谐振频率而改变，但是它在射频中具有特别应用并且例如用于在基站中使用。在这样的情况下，500MHz与1GHz之间的谐振频率能够使用具有5-3cm之间的谐振构件的谐振器而被实现。这显著地小于常规的简单柱体谐振器腔体，常规的简单柱体谐振器腔体将具有四分之一波长的柱体尺寸，并且因此在这个示例中在12.5-9cm之间。

在一些实施例中，所述谐振构件的所述盖帽部分被配置为包括容抗，该容抗与所述谐振器构件的所述主要部分的感抗在振幅上相等但具有相反的符号。

为了谐振构件具有低阻抗并且达到谐振，该容抗和感抗应当被匹配并且具有相反的符号。因此，在选择谐振构件的形状并且特别是主要部分的长度和宽度以及电容性盖帽的尺寸时，需要考虑到这些因素。

在一些实施例中，主要节段的长度在谐振器构件总长度的一半与四分之三之间。这样的布置已经被发现提供了适合的性质。

本发明的第二方面提供了一种滤波器，该滤波器包括：根据本发明的第一方面的多个谐振器组件，该多个谐振器组件包括输入谐振器组件和输出谐振器组件，输入谐振器组件和输出谐振器组件被布置以使得在所述输入谐振器组件处接收的信号经过所述多个谐振器组件并且在所述输出谐振器组件处被输出；输入馈线，被配置为向所述输入谐振器组件的输入谐振器构件传输信号以使得所述信号激励所述输入谐振器构件，所述多个谐振器组件被布置以使得所述信号在所述对应的多个谐振器构件之间被传送给所述输出谐振器组件的输出谐振器构件；输出馈线，用于从所述输出谐振器构件接收所述信号并且输出所述信号。

这些类型的谐振器组件当被组合在一起以形成滤波器时是特别有用的，该滤波器例如可以被使用在无线通信网络的基站中。它们具有高品质因数但具有与常规腔体滤波器相比减小的尺寸。

这些谐振器组件特别地可应用于使用作为射频滤波器和/或梳状线滤波器。

在这样的滤波器中，输入和输出线路可以在主要部分处接触谐振构件，使得其谐振，或者它们可以接近于但不接触谐振构件被定位以使得信号通过电容性耦合被传送。

另外的特定和优选的方面在所附的独立和从属权利要求中被阐述。从属权利要求的特征在适当时可以与独立权利要求的特征进行组合，并且是以权利要求中明确阐述的那些组合之外的组合。

在装置特征被描述为可操作为提供功能的场合，将意识到，这包括了提供该功能或者被适配或配置为提供该功能的装置特征。

附图说明

现在将参考附图进一步描述本发明的实施例，在附图中：

图1图示了根据现有技术的阶梯式阻抗谐振器；

图2图示了根据现有技术的曲折型谐振器；

图3A是根据本发明的实施例的谐振器组件的打开视图；

图3B示出了表格，该表格给出了现有技术的阶梯式阻抗谐振器与图3A的谐振器之间的性能比较；

图4示出了根据本发明的实施例的五极切比雪夫滤波器；

图5示出了常规谐振器的五极切比雪夫滤波器与根据本发明的实施例的沙漏型谐振器的五极切比雪夫滤波器之间的插入损耗性能比较；

图6示出了图5的分解视图；

图7示意性地示出了具有方形谐振器腔体的5极沙漏型滤波器中的电场分布；

图8示意性地示出了具有圆形谐振器腔体的5极沙漏型滤波器中的电场分布；

图9示出了表格，该表格示出了常规谐振器与图7和图8的实施例的沙漏型谐振器之间的性能特性；

图10示意性地示出了用于大约700MHz的谐振频率的谐振器组件；

图11示意性地示出了具有线性锥形化节段的谐振构件以及这样的谐振构件在被安装于谐振器组件中时在阻抗上的改变；

图12示意性地示出了具有锥形化节段的有效直径上的指数式改变的谐振构件以及阻抗上的对应改变；以及

图13示出了根据本发明的进一步实施例的谐振器组件。

具体实施方式

在更为详细地讨论实施例之前，将首先提供概述。

公开了一种适合于在滤波器(诸如射频和/或梳状线滤波器)中使用的谐振器组件。谐振构件在它的自由端处具有盖帽部分，该盖帽部分具有外展形状，从而横截面积从中部柱状的节段向末端增大，该末端具有接近于腔体内壁的上部圆板的形式。这一盖帽部分向谐振构件提供了电容上的增加，由此允许谐振器组件在与相同大小的常规腔体谐振器相比的较低频率处进行操作。相对小的腔体谐振器由此被提供有高品质因数。

在优选的实施例中，谐振构件具有沙漏形状，从而谐振构件附接到谐振腔体的部分具有与盖帽部分相似的锥形化或外展形状。

这样的谐振器解决了阶梯式阻抗谐振器的缺陷，也就是低Q因数，同时保持并实际上经常超过可取的小体积。下文描述它们的操作原理。

在附接到腔体的末端处的锥形化节段引起了谐振器的短路端中的耗散功率上的减少。这一节段不需要很长，只需要足够长以提供阻抗上的平滑过渡并且由此减少耗散功率。主要的中部部分负责电感性能量存储并且能够被制成具有适当的小直径以满足所要求的谐振条件。盖帽部分引入了容抗，该容抗在优选的实施例中与主要节段所引入的感抗在振幅上相等但是具有相反的符号。增加盖帽节段的直径，使得电容性加载增大并且产生较低的工作频率，并且因此产生与现有技术的对应谐振器组件相比的减小尺寸的谐振器组件。

现在从图1的阶梯式阻抗谐振器或谐振器组件开始，提供谐振构件的形状如何影响谐振器组件的操作的解释。

用于这一谐振器组件的Q因数的表达式能够被写为：

$Q=2{\mathrm{\πf}}_0\frac{W_1+W_2}{P_s+P_1+P_2}---\left(1\right)$

其中W₁和W₂分别表示图1的谐振构件的谐振器部分中存储的能量，每个谐振器部分具有特性阻抗Z₀₁和Z₀₂。P₁和P₂表示相同特性阻抗的图1的谐振构件的谐振器部分中所耗散的功率。(1)中的P_s表示谐振器的短端(short ended)部分(附接到腔体的支撑部分)中耗散功率并且能够被表示为

$P_s=\left(\frac{r_s}{4\mathrm{\π}}\right)I_0^{2}ln\left(\frac{b}{a}\right)---\left(2\right)$

在等式(2)中，r_s是导电性柱体的表面电阻率，I₀表示线路的短路端处的电流，而b和a分别代表谐振腔体和谐振柱体的外部和内部有效直径。(这个意义上的“有效”意指图1的谐振器的横截面能够为矩形，在这种情况下需要定义“有效”半径。)

在阶梯式阻抗谐振器的设计中，完整谐振器的底部节段的特性阻抗Z₀₁通常远高于完整谐振器的顶部节段的特性阻抗Z₀₂，因为该组合提供了所期望的减小的工作频率，但是其以减小的Q因数为代价。Q因数的减小的主要原因在于等式(2)，其表明短路节段中的功率损耗通过图1的谐振器的底部部分的直径的减小而被增加。为了减少这一节段中的耗散功率，图1的谐振器的底部节段的直径需要尽可能地宽—最终的最小值情况在

$\underset{a\→b}{\lim }\left(P_s\right)=0---\left(3\right)$

时被建立，即在有效直径a和b相等时被建立。然而，这样的要求施加了对于谐振柱体与谐振腔室一样宽的需求，这进而使得谐振器是无用的，因为在这种情况下谐振器不能谐振。

本申请寻求提供对这一问题的解决方案。为了满足等式(3)，但是同时使得谐振器能够谐振，在谐振器短端部分处引入短的锥形化节段，从而该节段在谐振器的底部处较宽，因为这在短路节段中提供了减少的功率损耗同时允许谐振器谐振。图3A是根据本发明的实施例的谐振器的示例，其中谐振腔体的横截面为方形。然而，其他横截面被设想到，诸如矩形或圆形。

图3A的谐振器组件由于其形似沙漏而被称作“沙漏型谐振器”。它解决了阶梯式阻抗谐振器的缺陷—也就是低Q因数，同时保持了可取的小体积。现在描述它的操作原理。

依据等式(3)，具有长度Θ₁的节段负责减少谐振器的短路端中的耗散功率。这一节段不需要很长—几度的信号就足以确保平滑过渡并且减少耗散功率。被称作Θ₂的第二节段负责电感性能量存储并且能够被制成具有足够小的直径以便满足谐振条件。第三部分Θ₃引入了必要的容抗，在这种情况下与节段Θ₂所引入的感抗在振幅上相等但是具有相反的符号。这一节段Θ₃的顶部部分的直径能够被增大以使得它的电容性加载被增大以产生较低的工作频率。

为了论证所提出的谐振器的强度和潜力，它的代表性性能与在相同频率(714MHz)处谐振的常规谐振器(具有轻微电容性加载以减小它的高度)进行了比较并且被提供在图3B的表格中。应当注意，这些值仅是代表性的，并且沙漏型谐振器可能有更好的性能。

如从图3b的表格来看是明显的，所提出的谐振器展现出比所比较的常规谐振器小2.25倍的体积，并且Q因数上仅有轻微减小(小于3％)。Q因数上的这一减小几乎可忽略。进一步地，沙漏型谐振器的第一假响应发生在4.64GHz处，这比它的基本谐振频率高6.5倍；而常规谐振器的第一假响应在3.04GHz处，对应于比常规谐振器的基本谐振频率高4.25倍的频率。

所给出的示例用于714MHz的谐振频率。两个锥形化节段的长度在这一实施例中为3-4度，而中部节段的长度大约为15度。这提供了21至23度的总长度，其显著小于90度的在四分之一波长处谐振的柱体谐振器的长度。一般而言，本发明的实施例的谐振器可以具有20与40度之间的谐振构件；这是谐振频率处的波长的十八分之一至九分之一。因此，在谐振频率为714MHz的场合，20度表示波长的1/18，这能够从300/714m导出(换句话说，光速除以频率)，并且处于2.5cm的区域之中。

为了进一步论证所提出的谐振器的潜力，图4中示出了使用沙漏型谐振器的五极滤波器，并且它的性能与在相同频带中进行操作的常规五极滤波器进行了比较，参见图5和6。

如从图5和图6来看是明显的，与常规滤波器相比，沙漏型五极滤波器的总插入损耗性能在通带中降级小于0.1dB，这足以用于大多数应用。

为了理解所提出的滤波器的功率处理能力，让我们看一下什么参数影响到功率处理。忽略无源互调(PIM)—因为这种现象取决于接合的质量和表面平面度，确定功率处理的限制因素在于滤波器腔体内的最大电场强度。根据可得到的文献，在空气中的介电击穿之前的最大电场发生在3x10⁶V/m。任何设备中的电场的强度最终都取决于电荷在导体中的分布。根据经验，可取的是具有尽可能均匀的电荷分布，因为不均等的分布导致“热点”的创建，即电场可能比导体中的任何其他地方大若干量级的区域。电荷分布的并且因此电场的这些“热点”不仅从功率处理的视角来看是有害的，而且它们还负面地影响了谐振结构的Q因数，因为“热点”是由于增大的电流密度而具有显著功率损耗的区域。

例如，让我们考虑图4的5极滤波器，其中谐振器的顶部边缘被平滑化以便避免创建电荷的非连续性。进一步地，值得注意的是，在这种情况下，谐振腔室的横截面为方形并且沙漏型谐振器的圆形顶部的边缘与谐振器的外壳不是等距的。滤波器内的电场分布在图7中给出。在0.5W的平均输入功率处的最大电场发生在3.2x 10⁵V/m处，这给出了4.68W的最大平均输入功率，而在该输入功率处发生空气中的介电击穿。更接近地查看电场的分布，从图7来看变得清楚是，最大电场在第二谐振器(以红色给出)的顶部上发生在最接近于外壳主体的边缘处，而电场在其他地方更为均等地被分布。为了增大这种谐振器类型的功率处理能力，应当避免或者至少减少这些热点的创建。这能够以各种方式来实现；然而，最简单的方式是将腔体的横截面从方形改变为圆形。以这种方式，实现了更为均等的电荷分布，并且因此不仅增加了功率处理能力，而且也增大了Q因数。

图9中的表格给出了比较。如能够从这个表格看到的，通过将谐振器的横截面的形状从方形改变为圆形，Q因数增大了并且此外第一假响应现在位于4.75GHz而不是4.64GHz。进一步地，所占据的体积减小了大约5％。与常规谐振器相比，总的体积减小大约是2.36倍，并且未加载的Q因数上没有减小。确实，圆形横截面的沙漏型谐振器的Q因数优于常规谐振器的Q因数。

现在来看功率处理能力，5极圆形横截面的滤波器已经被设计为工作在与它的方形横截面对应物相同的频率范围中。图8中呈现了腔体内的最大电场。如从这个图来看清楚的是，电场的最大强度发生在第三谐振器的顶部上的边缘上并且大约等于1.8x 10⁵。使用与具有方形横截面的沙漏型谐振器的情况下相同的理由，在介电击穿之前的最大平均输入功率大约为8.3W，其几乎比方形横截面的沙漏型谐振器的情况中大两倍。重要的是要注意到，所提出的沙漏型谐振器(具有方形和圆形形状)没有被优化并且在功率处理和插入损耗方面的更好性能可以是很可能的。

图10中示出了具有尺寸的示例谐振器组件。这一谐振器组件10被配置用于工作在大约700MHz频率处并且具有40×15×15mm的腔体大小。谐振构件12具有25mm长的中部部分14以及5mm长的支撑部分16和6mm长的盖帽部分18。两个锥形化节段的最大直径为14mm，而谐振构件的中部节段具有5.6mm的直径。在这个示例中，谐振构件的两端具有直径为14mm且长度为1mm的圆柱形节段。

图11示意性地示出了具有截头圆锥形的锥形化节段的谐振器组件的谐振构件的阻抗沿着谐振构件的长度如何变化。如能够看到的，阻抗上的改变随着谐振器的宽度y以指数函数变化。实际上阻抗Z＝f(ln y)。

图12示意性地示出了具有指数锥形化末端部分的谐振器组件的谐振构件的阻抗Z如何变化。在这种情况下，谐振构件的两个末端部分的直径以指数方式从中部节段开始增大而使得直径y是e^x的函数。在这种情况下，阻抗Z是x的线性函数，Z＝f(x)。阻抗上的这种线性进展以减小的功率损耗为谐振器组件提供了改进的品质因数。

图13示出了具有谐振器腔体11和谐振构件12的谐振器组件10的进一步示例。在这一实施例中，谐振构件在支撑端处具有柱状节段14并且在自由端处具有外展的盖帽部分18。因此，提供了电容上的增大以降低工作频率并且提供减小的尺寸。然而，归因于附接到腔体11的谐振构件12的末端处的阻抗不匹配，与沙漏型实施例相比将会有附加的功率损耗。

本领域的技术人员将容易认识到，上文描述的各种方法的步骤能够由经编程的计算机来执行。在本文中，一些实施例还意图覆盖程序存储设备，例如数字数据存储介质，它们是机器或计算机可读的并且对机器可执行或计算机可执行的指令程序进行编码，其中所述指令执行上文描述的所述方法的一些或全部步骤。程序存储设备例如可以是数字存储器、磁性存储介质(诸如磁盘和磁带)、硬驱动器、或者光学可读数字数据存储介质。实施例还意图覆盖被编程为执行上文描述的方法的所述步骤的计算机。

附图中所示出的各种元件的功能，包括被标记为“处理器”或“逻辑”的任何功能块，可以通过使用专用硬件以及与适当软件相关联的能够执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或者由多个个体处理器(其中的一些可以是共享的)来提供。此外，对术语“处理器”或“控制器”或“逻辑”的明确使用不应当被解释为排他地指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地不带限制地包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、以及非易失性存储设备。还可以包括常规和/或定制的其他硬件。类似地，附图中所示出的任何开关仅是概念性的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或者甚至手动地来执行，特定的技术是由实施者在从上下文更具体地理解时可选择的。

本领域的技术人员应当意识到，本文的任何框图表示了体现本发明原理的说明性电路的概念视图。类似地，将意识到，任何流程图、流程图表、状态变换图、伪代码等表示各种过程，这些过程可以基本上被表示在计算机可读介质中并且因此由计算机或处理器来执行，而无论是否明确示出了这样的计算机或处理器。

本描述和附图仅说明了本发明的原理。将因此意识到，本领域的技术人员将能够设计出各种布置，它们虽然没有在本文中明确被描述或示出，但是却体现了本发明的原理并且被包括在它的精神和范围之内。此外，本文所引用的所有示例主要明确地意图为仅用于教导的目的以帮助读者理解本发明的原理以及由(多个)发明人为促进本领域所贡献的概念，并且将被解释为没有限制于这样具体记载的示例和条件。此外，本文中记载本发明的原理、方面和实施例以及它们的具体示例的所有陈述意图涵盖它们的等价物。