一种容性耦合装置及含有该容性耦合装置的滤波器的制作方法

本发明涉及一种容性耦合装置，属于通信技术领域，具体涉及一种容性耦合装置及含有该容性耦合装置的滤波器。

背景技术：

在移动通信领域，随着技术的发展，对于系统内滤波器的性能要求越来越高。随着要求的提高，基站端大功率微波滤波器呈现出指标高，体积小，低成本的特征。在实现这些高性能滤波器的时候，受限于腔体尺寸，滤波器需要使用新的材料或技术实现。

受限于介质滤波器的材料特性，一般在设计滤波器时需要加入传输零点。而介质滤波器，在实现容性交叉耦合时，相较于金属滤波器更加困难。现有设计中，专利号2013106884073公开了三种可行的方案，其一为零腔设计实现容性交叉耦合的方案；其二为采用两个腔进行180度相位翻转实现容性交叉耦合的方案；其三为在介质耦合窗口上打孔(孔内不设置电磁屏蔽层)，螺杆深入孔中距离孔底约2mm以内，然后采用盖板或螺杆套方式固定，从而实现容性交叉耦合的方案。容性耦合装置对于方案一和方案二，每实现一个容性交叉耦合，就需要在水平方向多占用一个腔的空间；对于方案三，为了使极性翻转，需要增加螺杆套或盖板，也需要在垂直方向增加高度空间，从而不利于空间比较严苛的介质滤波器设计，为此需要对现有技术进行改进。

进一步的，专利号2018102471854公开了一种介质滤波器，其特征在于，包括至少两个介质谐振器，每个介质谐振器包括由固态介电材料制成的本体和位于本体表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，用于调试其所在的介质谐振器谐振频率；所述介质滤波器所包括的所有介质谐振器的本体构成所述介质滤波器的本体，所述介质滤波器还包括：至少一个负耦合孔，每个负耦合孔位于两个介质谐振器连接位置的本体表面，其所处的位置与所述两个介质谐振器相接，所述负耦合孔为盲孔，所述负耦合孔的深度大于其所处位置相接的两个介质谐振器的调试孔的深度，所述负耦合孔用于实现所述两个介质谐振器之间的电容耦合；和覆盖所述介质滤波器本体表面、调试孔表面和负耦合孔表面的导电层。该技术方案通过在介质本体上打盲孔的方式实现盲孔两侧的谐振器之间形成电容耦合，但是，该盲孔的深度要求会增加介质滤波器的制作工序，当大批量生产该设备时，无疑会消耗许多工时。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、体积小、性能好的容性耦合装置及滤波器。

为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种容性耦合装置，其包括介质本体，所述介质本体的表面上设置有谐振频率调谐孔和负耦合槽，所述负耦合槽位于相邻两个谐振频率调谐孔之间，所述介质本体的表面和所述谐振频率调谐孔的内表面上镀有第一导电层，所述负耦合槽的内表面上镀有第二导电层，所述负耦合槽的槽口端面处设置有用于绝缘第一导电层和第二导电层的绝缘层。

在本发明的一种优选实施方案中，所述介质本体的顶面设置有所述谐振频率调谐孔，所述介质本体的底面设置有所述负耦合槽。

在本发明的一种优选实施方案中，所述介质本体的顶面或底面设置有所述谐振频率调谐孔和所述负耦合槽。

在本发明的一种优选实施方案中，所述负耦合槽的槽壁面全部设置有第二导电层或者部分设置有第二导电层。

在本发明的一种优选实施方案中，所述负耦合槽的槽底面上全部设置有第二导电层或者部分设置有第二导电层。

在本发明的一种优选实施方案中，所述绝缘层为设置于负耦合槽的槽口端面处周向布置的封闭环形，所述封闭环形的形状包括椭圆环、圆环、方环或不规则环。

在本发明的一种优选实施方案中，所述绝缘层的内圈可以与负耦合槽的槽口重合，也可以与负耦合槽的槽口相隔一定的间距，例如有负耦合槽为圆形盲孔，绝缘层为圆环状绝缘层，圆环状绝缘层的内圈的直径可以等于圆形盲孔的直径且两者同轴布置，圆环状绝缘层的内圈的直径也可以大于圆形盲孔的直径，此时两者可以选择同轴布置，也可以选择非同轴布置。

在本发明的一种优选实施方案中，所述负耦合槽为设置于介质本体表面上的盲槽或者通槽或者盲孔或者通孔，盲槽或者通槽的形状为椭圆槽、方形槽、圆槽或多边槽，盲孔或者通孔的形状包括圆孔、方孔、多变孔。

在本发明的一种优选实施方案中，所述负耦合槽的深度及宽度由所需耦合量来决定。

在本发明的一种优选实施方案中，两个相邻的谐振频率调谐孔之间设置有用以形成感性耦合的介质耦合窗口。

在本发明的一种优选实施方案中，所述介质本体可以为一体式结构成型，也可以是多个介质单体结构拼接成型，当其为多个介质单体结构拼接成型，每个介质单体上设置有1个谐振频率调谐孔。

在本发明的一种优选实施方案中，任意两个介质单体通过粘接、焊接、烧接方式拼接连接。

本发明还公开了一种介质滤波器，该介质滤波器至少包含一个前述的容性耦合装置。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、加工方便，其通过在介质本体和谐振频率调谐孔的第一导电层和负耦合槽的第二导电层之间设置绝缘层，不仅实现了介质滤波器之间的容性耦合，使得滤波器的通带低端形成传输零点，增加了滤波器的矩形系数，提高了滤波器性能，降低滤波器的体积，而且无需对负耦合槽的加工深度和宽度进行进一步的限定，方便了容性耦合装置的加工和制造；优选地，介质本体的顶面设置有谐振频率调谐孔，介质本体的底面设置有负耦合槽，更利于通带低端形成传输零点；优选地，介质本体的顶面或底面设置同时谐振频率调谐孔和负耦合槽，方便了容性耦合装置的加工和制造。

附图说明

图1为本发明实施例1的顶面立体结构示意图；

图2为本发明实施例1的底面立体结构示意图；

图3为本发明实施例1的立体透视图；

图4为本发明实施例1的平面透视示意图；

图5为本发明新实施例1对应的一种三维电磁仿真s参数曲线；

图6为本发明实施例2的顶面示意图；

图7为本发明实施例2的底面示意图；

图8为本发明实施例2的立体透视图；

图9为本发明实施例3的立体透视图；

图10为本发明实施例4的立体透视图；

图11为本发明实施例5的立体透视图；

图中：1-第一谐振频率调谐孔；2-第二谐振频率调谐孔；3-第三谐振频率调谐孔；4-第四谐振频率调谐孔；5-第五谐振频率调谐孔；6-第六谐振频率调谐孔；7-感性耦合结构；8-

信号输入/输出口；9-负耦合槽；10-绝缘层。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种容性耦合装置，其包括介质本体，介质本体的表面上设置有多个谐振频率调谐孔和至少一个负耦合槽9，负耦合槽9位于任意的相邻2个谐振频率调谐孔之间，介质本体的表面和谐振频率调谐孔的内表面上镀有第一导电层，负耦合槽9的内表面上镀有第二导电层，负耦合槽9的槽口端面处设置有用于绝缘第一导电层和第二导电层的绝缘层。

优选地，负耦合槽9的槽壁面上可以全部镀有第二导电层，也可以部分镀有第二导电层；负耦合槽的槽底面上可以全部镀有第二导电层，也可以部分镀有第二导电层。

优选地，绝缘层的形状为椭圆环、圆环、方环或不规则环。

优选地，负耦合槽的形状为椭圆槽、方形槽、圆槽或多边槽。

优选地，谐振频率调谐孔为盲孔，其形状可以为方形、圆形或者多边形等。

优选地，负耦合槽的深度及宽度由所需耦合量来决定。

优选地，两个相邻的谐振频率调谐孔之间设置有用以形成感性耦合的感性耦合结构7，感性耦合结构7可以采用介质耦合窗口。

本发明的导电层可以是金属层，绝缘层可以是非金属层，本发明的负耦合槽9可以是盲孔，可以通孔，也可以是盲槽或者通槽。

本发明的负耦合槽9的内表面部分镀有第一导电层、第二导电层可以这样理解：即将负耦合槽9的壁面或/和底面全部镀有金属层，然后根据实际需要刮除壁面上的或/和底面上的局部金属层，也即是最后金属层没有完全覆盖负耦合槽9的壁面或/和底面。上述技术方案只是一种实施例，其它的可以实现部分负耦合槽9的内表面镀有第一导电层、第二导电层的技术方案也属于本发明的保护范围。

实施例1：

由本发明的说明书附图1-4可知，本发明公开了一种容性耦合装置，其包括介质本体，介质本体的顶面上加工有六个谐振频率调谐孔，分别为第一谐振频率调谐孔1、第二谐振频率调谐孔2、第三谐振频率调谐孔3、第四谐振频率调谐孔4、第五谐振频率调谐孔5和、第六谐振频率调谐孔6，六个谐振频率调谐孔一体成型，第一谐振频率调谐孔1与第二谐振频率调谐孔2之间、第二谐振频率调谐孔2与第三谐振频率调谐孔3之间、第三谐振频率调谐孔3与第四谐振频率调谐孔4之间、第四谐振频率调谐孔4与第五谐振频率调谐孔5之间、第五谐振频率调谐孔5与第六谐振频率调谐孔6之间通过感性耦合结构7直接耦合形成感性耦合，感性耦合结构7为十字形通孔，介质本体的底面上加工有1个负耦合槽9，负耦合槽9为长圆形盲孔，负耦合槽9位于第二谐振频率调谐孔2和第五谐振频率调谐孔5之间，介质本体的外表面和6个谐振频率调谐孔的内表面上均镀有第一金属导电层，负耦合槽9内表面上镀有第二金属导电层，负耦合槽9的槽口处设置有非金属绝缘层10，非金属绝缘层10为长圆环形，非金属绝缘层10使得第一金属导电层与第二金属导电层断开形成2个独立部分，该负耦合槽9的金属化层可根据滤波器所需耦合量来去除部分金属化，其中，可以去除该负耦合槽9的底部或侧壁的金属化层，负耦合槽9的深度及宽度由滤波器所需的容性耦合量来决定，通过此形式形成容性耦合结构，从而在通带低端和高端各产生两个传输零点，如图5所示。

第一谐振频率调谐孔1、第二谐振频率调谐孔2、第三谐振频率调谐孔3、第四谐振频率调谐孔4、第五谐振频率调谐孔5和、第六谐振频率调谐孔6通过一体成型或粘接、焊接、烧接方式拼接连接。

容性耦合结构中的负耦合槽9顶面围绕一圈绝缘层10的实现方式不限，可以是一个或多个椭圆环、圆环、方环、不规则环等等。负耦合槽9的形状为椭圆槽，但该槽的实现方式不限，可以是椭圆槽、方形槽、圆槽、多边槽等等。

实施例2：

由本发明的说明书附图6-8可知，本发明公开了一种容性耦合装置，其包括介质本体，介质本体的顶面上加工有6个谐振频率调谐孔，相邻2个谐振频率调谐孔之间设置感性耦合结构7，感性耦合结构7为十字形通孔，介质本体的顶面上还加工有1个负耦合槽9，负耦合槽9为圆形通孔，负耦合槽9位于中间相邻的2个谐振频率调谐孔之间，介质本体的外表面和6个谐振频率调谐孔的内表面上均镀有第一金属导电层，负耦合槽9内表面上镀有第二金属导电层，负耦合槽9的两个槽口处设置均有非金属绝缘层10，非金属绝缘层10为圆环形，非金属绝缘层10使得第一金属导电层与第二金属导电层断开形成2个独立部分，该负耦合槽9的金属化层可根据滤波器所需耦合量来去除部分金属化，其中，可以去除该负耦合槽9的底部或侧壁的金属化层，负耦合槽9的深度及宽度由滤波器所需的容性耦合量来决定，通过此形式形成容性耦合结构，从而在通带低端和高端各产生两个传输零点。

实施例3：

由本发明的说明书附图9可知，本发明公开了一种容性耦合装置，其包括介质本体，介质本体的顶面上加工有6个谐振频率调谐孔，相邻2个谐振频率调谐孔之间设置感性耦合结构7，感性耦合结构7为十字形通孔，介质本体的顶面上还加工有1个负耦合槽9，负耦合槽9为圆形盲孔，负耦合槽9位于中间相邻的2个谐振频率调谐孔之间，介质本体的外表面和6个谐振频率调谐孔的内表面上均镀有第一金属导电层，负耦合槽9内表面上镀有第二金属导电层，负耦合槽9的槽口处设置均有非金属绝缘层10，非金属绝缘层10为圆环形，非金属绝缘层10使得第一金属导电层与第二金属导电层断开形成2个独立部分，该负耦合槽9的金属化层可根据滤波器所需耦合量来去除部分金属化，其中，可以去除该负耦合槽9的底部或侧壁的金属化层，负耦合槽9的深度及宽度由滤波器所需的容性耦合量来决定，通过此形式形成容性耦合结构，从而在通带低端和高端各产生两个传输零点。

实施例4：

由本发明的说明书附图10可知，本发明公开了一种容性耦合装置，其包括介质本体，介质本体的顶面上加工有6个谐振频率调谐孔，相邻2个谐振频率调谐孔之间设置感性耦合结构7，感性耦合结构7为十字形通孔，介质本体的底面上还加工有1个负耦合槽9，负耦合槽9为长圆形盲孔，负耦合槽9位于中间相邻的2个谐振频率调谐孔之间，负耦合槽9与1个感性耦合结构7连通，介质本体的外表面和6个谐振频率调谐孔的内表面上均镀有第一金属导电层，负耦合槽9内表面上镀有第二金属导电层，负耦合槽9的槽口处设置均有非金属绝缘层10，非金属绝缘层10为c形，非金属绝缘层10使得第一金属导电层与第二金属导电层断开形成2个独立部分，该负耦合槽9的金属化层可根据滤波器所需耦合量来去除部分金属化，其中，可以去除该负耦合槽9的底部或侧壁的金属化层，负耦合槽9的深度及宽度由滤波器所需的容性耦合量来决定，通过此形式形成容性耦合结构，从而在通带低端和高端各产生两个传输零点。

实施例5：

由本发明的说明书附图11可知，本发明公开了一种容性耦合装置，其包括介质本体，介质本体的顶面上加工有6个谐振频率调谐孔，相邻2个谐振频率调谐孔之间设置感性耦合结构7，感性耦合结构7为十字形通孔，介质本体的底面上还加工有1个负耦合槽9，负耦合槽9为长圆形盲孔，负耦合槽9位于中间相邻的2个谐振频率调谐孔之间，负耦合槽9与2个感性耦合结构7连通，介质本体的外表面和6个谐振频率调谐孔的内表面上均镀有第一金属导电层，负耦合槽9内表面上镀有第二金属导电层，负耦合槽9的槽口处设置均有非金属绝缘层10，非金属绝缘层10的两个敞口端相对的u形，非金属绝缘层10使得第一金属导电层与第二金属导电层断开形成2个独立部分，该负耦合槽9的金属化层可根据滤波器所需耦合量来去除部分金属化，其中，可以去除该负耦合槽9的底部或侧壁的金属化层，负耦合槽9的深度及宽度由滤波器所需的容性耦合量来决定，通过此形式形成容性耦合结构，从而在通带低端和高端各产生两个传输零点。

本发明还提供一种介质滤波器，滤波器至少包含一个上述的容性耦合装置，其中两个谐振频率调谐孔上分别设置信号输入/输出连接器8，该结构用于滤波器中，可以在滤波器的通带低端形成传输零点，增加了滤波器的矩形系数，从而提高滤波器通带带外的陡度，使滤波器的频率选择性更好，减小滤波器的体积。

以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。