一种介质谐振器弱负耦合结构及其应用的制作方法

本发明涉及通信设备组件技术领域，具体涉及一种介质谐振器弱负耦合结构及其应用。

背景技术：

随着移动通信技术的发展，小型化、集成化成为通信设备的发展趋势，其中，介质波导滤波器以介质谐振器为基础，通过谐振器之间的耦合实现滤波性能，其相比传统的金属腔体滤波器具有体积小、插损低、成本低、易集成化等优势，而为了实现越来越严格的性能要求，如要具有陡峭的过渡带和较低的插入损耗，通常需要谐振器之间具有负耦合，传统的金属腔体滤波器是在谐振器之间的空气腔中设置不接地的容性探针实现，而介质波导滤波器内填充的是陶瓷介质材料，难以将容性探针嵌入到介质滤波器内，则目前介质波导谐振器之间的负耦合方式主要是在谐振器之间设置盲孔实现，如公开号为cn104604022a的发明专利公开的一种介质滤波器，如图1所示，其在介质谐振器上包括至少一个负耦合盲孔9，负耦合盲孔9位于介质谐振器1、介质谐振器2连接位置的本体表面，该结构要求负耦合盲孔深度较深，因此负耦合盲孔底部距离谐振器底面很近，从而形成强电容效应实现负耦合；但是也由于负耦合盲孔深度较深，孔身形成了电感效应，而孔底又形成了电容效应，从而形成了类似串联谐振电路的谐振效应，会在滤波器滤波曲线上形成谐振峰而导致滤波器的抑制性能无法满足特定频段的要求，一般地，谐振峰在频域上的位置是由负耦合盲孔的深度决定，深度越深频率越低，反之越高，而负耦合盲孔的深度又根据客户指标设计的耦合量决定，也就是说一旦客户指标确定，则负耦合盲孔的深度也就确定了，由负耦合盲孔引起的谐振峰在频域上的位置也就无法调整，也就会导致谐振峰落在具有较高抑制要求的频段内时，该负耦合结构无法满足滤波器性能要求；另外，由于负耦合盲孔轴向横截面较小，而谐振器之间的连接区域较大，则其他介质谐振器很容易通过此连接区域产生寄生耦合，从而导致结构对称的介质滤波器频率响应特性一边高一边低，也就无法得到需要的对称特性。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种介质谐振器弱负耦合结构及其应用，其可有效解决负耦合的问题，并可避免谐振峰的影响，且减弱寄生耦合，具有更加对称的频率响应特性。

其技术方案是这样的：一种介质谐振器弱负耦合结构，其包括至少两个相连接的介质谐振器，在所述介质谐振器之间的连接处设有耦合结构，其特征在于：所述耦合结构包括隔槽、负耦合阶梯孔槽，所述隔槽开设于所述介质谐振器之间的所述连接处，所述隔槽自所述连接处的一侧伸入，沿着所述介质谐振器之间的中心连线的垂直方向延伸至所述连接处的另一侧，且与所述连接处另一侧侧壁之间留有间距，所述负耦合阶梯孔槽设置于所述隔槽与所述连接处另一侧侧壁之间，所述负耦合阶梯孔槽自所述连接处上表面向下延伸，且与所述连接处底面之间留有间距。

其进一步特征在于：

所述隔槽的长度为所述介质谐振器之间所述连接处长度的0％-50％，所述隔槽自所述连接处上表面贯通至所述连接处底面；

所述介质谐振器的材质为陶瓷介质材料或高分子材料；所述介质谐振器的形状为圆形或是多边形块；

在每个所述介质谐振器表面中心均设有谐振盲孔槽，所述谐振盲孔槽的深度小于所述隔槽的深度；

所述负耦合阶梯孔槽的槽深大于所述谐振盲孔槽的深度，所述负耦合阶梯孔槽分为负耦合阶梯上孔槽、负耦合阶梯下孔槽，所述负耦合阶梯上孔槽的直径大于所述负耦合阶梯下孔槽的直径，所述负耦合阶梯上孔槽的槽深深度大于所述负耦合阶梯下孔槽的槽深深度；

所述负耦合阶梯孔槽的深度为所述介质谐振器之间所述连接处高度的50％-90％，所述负耦合阶梯下孔槽底面与所述连接处底面之间的间距距离至少为0.5mm；

所述介质谐振器、谐振盲孔槽、隔槽及负耦合阶梯孔槽表面均覆有导电层。

一种介质谐振器弱负耦合结构的应用，其特征在于：所述的介质谐振器弱负耦合结构应用于介质滤波器上。

本发明的有益效果是，其在介质谐振器之间的连接处设有隔槽、负耦合阶梯孔槽，通过调整隔槽的长度，可实现调节介质谐振器之间的耦合量，隔槽越长，耦合越弱，反之越强，从而可大大减弱寄生耦合的影响，使介质滤波器可以得到更加对称的频率响应特性；且通过调整负耦合阶梯孔槽与隔槽或连接处侧壁之间的距离，可实现调节负耦合阶梯孔槽谐振效应所产生的谐振峰的频率，并将谐振峰移至介质滤波器抑制要求较低的频段，从而大大提升了生产良品率。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本发明介质谐振器弱负耦合结构的立体结构示意图；

图3是本发明介质谐振器弱负耦合结构的俯视结构示意图；

图4是本发明介质谐振器弱负耦合结构的后视结构示意图；

图5是图4的a-a向结构示意图；

图6是现有技术和本发明介质滤波器的频率响应比较曲线图；

图7是现有技术和本发明介质滤波器的全通带频率响应比较曲线图。

具体实施方式

如图1～图5所示，一种介质谐振器弱负耦合结构，其包括相连接的介质谐振器1、介质谐振器2，即介质谐振器1、介质谐振器2连接作为一个整体，在介质谐振器1、介质谐振器2之间的连接处5设有耦合结构，耦合结构包括隔槽3、负耦合阶梯孔槽4，隔槽3开设于介质谐振器1、介质谐振器2之间的连接处5，隔槽3的长度为介质谐振器1、介质谐振器2之间连接处5长度的0％-50％，隔槽3自连接处5上表面贯通至连接处5底面，隔槽3自连接处5的一侧伸入，沿着介质谐振器1、介质谐振器2之间的中心连线的垂直方向延伸至连接处5的另一侧，且与连接处5另一侧侧壁之间留有间距，从而将相互耦合的介质谐振器1、介质谐振器2部分隔开；

负耦合阶梯孔槽4设置于隔槽3与连接处5另一侧侧壁之间，形成了容性耦合窗口，负耦合阶梯孔槽4自连接处5上表面向下延伸，且与连接处5底面之间留有间距；即负耦合阶梯孔槽4分为上下相邻串联的负耦合阶梯上孔槽6、负耦合阶梯下孔槽7，负耦合阶梯上孔槽6自连接处5上表面开始向下表面延伸，但不贯通，负耦合阶梯下孔槽7位于负耦合阶梯上孔槽6下部，且同样往连接处5下表面延伸且不贯通，负耦合阶梯上孔槽6的直径大于负耦合阶梯下孔槽7的直径，负耦合阶梯上孔槽6的槽深深度大于负耦合阶梯下孔槽7的槽深深度，以便于加工；通过调节负耦合阶梯上孔槽6、负耦合阶梯下孔槽7的深度和直径均可调节负耦合量，深度越深，负耦合越弱，反之负耦合越强，当负耦合较弱时，负耦合阶梯孔槽4距离连接处5下表面很近，但由于负耦合阶梯下孔槽7直径较小，深度较浅，加工时机械应力较小，可以降低加工时底部破孔风险，从而降低加工难度；以及通过调节负耦合阶梯孔槽4与隔槽3或连接处5侧壁之间的距离，可实现调节负耦合阶梯孔槽4谐振效应所产生的谐振峰的频率，从而可以将谐振峰移至介质滤波器抑制要求较低的频段。

介质谐振器1、介质谐振器2的材质均为陶瓷介质材料或高分子材料；介质谐振器的形状为圆形或是多边形块，本实施例中，介质谐振器的形状为正方形；在介质谐振器1、介质谐振器2表面中心均设有谐振盲孔槽8，谐振盲孔槽8既可设于介质谐振器上表面，也可以设于介质谐振器下表面，或者介质谐振器侧面，谐振盲孔槽8的深度小于隔槽3的深度；负耦合阶梯孔槽4的槽深大于谐振盲孔槽8的深度，负耦合阶梯孔槽4的深度为介质谐振器1、介质谐振器2之间连接处5高度的50％-90％，负耦合阶梯下孔槽7底面与连接处5底面之间的间距距离至少为0.5mm；介质谐振器1、介质谐振器2、谐振盲孔槽8、隔槽3及负耦合阶梯孔槽4表面均覆有导电层，如银层。

本发明中，通过调整隔槽3的长度，可实现调节介质谐振器1、介质谐振器2之间的耦合量，隔槽3越长，耦合越弱，反之越强，隔槽3将相邻的介质谐振器之间的大部分隔开，大大减弱了寄生耦合的影响，使介质滤波器可以得到更加对称的频率响应特性；且通过调整负耦合阶梯孔槽4与隔槽3或连接处5侧壁之间的距离，可实现调节负耦合阶梯孔槽4谐振效应所产生的谐振峰的频率，并将谐振峰移至介质滤波器抑制要求较低的频段，从而大大提升了生产良品率。

一种介质谐振器弱负耦合结构的应用，介质谐振器弱负耦合结构应用于介质滤波器上。

图6是现有技术和本发明介质滤波器的频率响应比较曲线图，其中，实线为本发明专利频率响应特性，虚线为应用现有技术介质滤波器的频率响应特性，可见，本发明的介质滤波器在通带左右通带两边可以做到更加平衡，具有更好的带外抑制性能。

图7是现有技术和本发明介质滤波器的全通带频率响应比较曲线图，其中，实线为本发明专利全通带频率响应特性，虚线为应用现有技术介质滤波器的全通带频率响应特性，可见，本发明的介质滤波器在通带左边低频段处的谐振峰距离现有技术介质滤波器的谐振峰较远，相距400mhz左右，可以实现较大范围内的频率调节，从抑制要求较高的频段2498～2800mhz，抑制要求-66db，挪到抑制要求较低的频段2900～3000mhz，抑制要求-21db，从而大大提升生产良品率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。