陶瓷波导双工器的制作方法

本发明涉及陶瓷波导双工器，涉及具有共用孔谐振器结构的输入输出端口的陶瓷波导双工器。

背景技术：

1、随着通信服务的发展而数据传输速度提高，为此系统频带也需要增加，并且有必要提高接收灵敏度及最小化其它通信系统的载波(carrier)引起的干扰(interference)。为此，面临着不断提高对低损失(low insertion loss)、高抑制(high rejection)、滤波器的要求的状况。利用金属材质制造的同轴(coaxial)谐振腔相比于电介质谐振腔等其它谐振腔，在损失、大小、价格方面具有优点，因此主要用于移动通信系统的滤波器的实现。

2、但，由于大型(massive)mimo天线等基站系统的低输出、小型化，即使使用现有同轴谐振腔也会在大小方面存在制约，出现了实现超小型滤波器的必要性。由于这种原因，正在积极研究陶瓷波导滤波器以作为替代利用现有同轴谐振腔的滤波器的滤波器。陶瓷波导滤波器是用具有低损失及高介电率的陶瓷材料填充腔体的滤波器，相比于现有的同轴谐振腔滤波器能够显著降低尺寸，并且还能够提供优异的损失特性。现有的一般的陶瓷波导滤波器在独立制造各个陶瓷腔体并形成隔壁后，需要结合各个腔体的工序。腔体的结合通过焊接等实现。

3、但是，腔体结合工序在结合过程中频繁发生非对齐公差，由此发生特性变化，存在产品收率显著降低的问题。并且，因加工误差发生特性变化的情况下，需要进行研磨陶瓷的一面进行调整的过程，但陶瓷是非常坚硬的材质，因此具有需要高技术且难以细微调整的问题。不仅如此，如果要提供用于提高陶瓷波导滤波器的衰减(attenuation)特性的传输零点(transmission-zero)的情况下，主要使用交叉耦合(cross coupling)，但具有为了实现互不相邻的腔体之间的交叉耦合，需要另外的附加作业的问题。

4、为了解决这种问题，提出了一种一体型陶瓷波导滤波器，其包括由多个贯通隔壁定义的多个谐振腔，所述多个贯通隔壁是按预定的图案贯通单一陶瓷块的区划的一面和另一面之间从而区分陶瓷块的区划。

5、图1示出现有的一体型陶瓷波导滤波器的一个例，图2示出关于图1的陶瓷波导滤波器的输入输出端口的剖面图。

6、图1是一体型陶瓷波导滤波器的下部立体图，参见图1，一体型陶瓷波导滤波器如上所述以一体型实现，包括通过贯通单一陶瓷块100的一面和另一面之间形成的多个贯通隔壁121、122定义的多个谐振腔111～116。多个贯通隔壁121、122起到区分多个谐振腔111～116的腔体壁(cavity wall)的功能，多个贯通隔壁121、122中彼此间隔形成的多个贯通隔壁之间的空间形成多个谐振腔111～116之间的接合面，起到耦合窗(coupling window)的功能。并且，多个谐振腔111～116的每一个中的用于降低谐振频率的陶瓷块100的一面可以形成谐振槽111～116。

7、另外，如图2所示，陶瓷波导滤波器的多个谐振腔111～116中2个谐振腔111、116形成有接口槽141、142作为向陶瓷波导滤波器输入及输出信号的输入输出端口。接口槽141、142可形成于各自对应的谐振槽131、136的位置中陶瓷块100的另一面。如此，接口槽141、142形成为在陶瓷块100中与对应的谐振槽131、136彼此相对的情况下，与接口槽141、142对应的谐振槽131、136通过电容耦合传递信号。

8、并且，形成为一体型的陶瓷波导滤波器中，单一陶瓷块100的外部面整体形成有金属层160。其中，金属层160形成于多个贯通隔壁121、122和多个谐振槽111～116及接口槽141、142的内部。但如图2所示，接口槽141、142的周边形成有作为金属层160被去除的区域的环形槽151，以将形成于接口槽141、142内部的金属层161和外部的金属层160相互隔离。即，环形槽151将形成于接口槽141、142内部的金属层161和外部的金属层160相隔使得彼此隔离。这是为了使得向形成于接口槽141、142内部的金属层161施加输入输出信号，向形成于外部的金属层160施加接地电压。

9、这种陶瓷波导滤波器开发并用作针对用于tdd(time division duplex)大型mimo设备的单一频带的带通滤波器(band pass filter:bpf)。但是，最近是对fdd(frequencydivision duplex)或双频tdd应用需求在上升的状态。因此，关于能够代替用于tdd的滤波器，以应用于fdd或双频tdd的一体型陶瓷波导双工器的需求正在上升。

10、【在先技术文献】

11、【专利文献】

12、韩国注册专利第10-2241217号(注册日：2021.04.12)

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的在于提供一种利用具有能够输入输出双工器所需的宽带信号的具有台阶结构的孔的共用谐振器，以能够小型化制造的一体型陶瓷波导双工器。

3、技术方案

4、用于实现上述目的的根据本发明的一个实施例的陶瓷波导双工器包括：由通过按预定的图案贯通单一陶瓷块的一面和另一面而形成的多个贯通隔壁划分的区划定义的多个谐振腔；形成为在所述多个谐振腔中与共用天线进行信号的输入输出的共用谐振腔的区划内贯通所述陶瓷块的孔结构，且形成为所述陶瓷块的另一面侧的孔径小于一面侧的孔径的台阶孔结构的共用接口；及形成于所述陶瓷块的外部面，且在台阶孔结构的所述共用接口中与所述陶瓷块的一面平行的台阶区域去除环形状而形成内部环形槽的金属层。

5、所述共用接口可以形成为从所述陶瓷块的一面侧直径阶段性地反复减小的多台阶结构的孔形状。

6、所述内部环形槽的宽度可根据向共用天线输入输出的信号的频带调节。

7、所述金属层可形成有在所述陶瓷块的另一面去除具有向共用接口的孔周边相隔预定间隔的内部圆的环形状的环形槽。

8、所述多个谐振腔通过所述多个贯通隔壁形成为向所述陶瓷块的两侧相互对称的结构，所述共用谐振腔可位于向两侧相互对称的所述陶瓷块的中心轴上。

9、所述多个谐振腔中预定的发送谐振腔将是假的发送信号以电容耦合方式带通滤波至相邻的谐振腔，以传递至所述共用谐振腔，所述共用谐振腔将施加的接收信号以电容耦合方式带通滤波至相邻的谐振腔，从而能够传递至预定的接收谐振腔。

10、所述陶瓷波导双工器还可以包括发送接口和接收接口，其在所述发送谐振腔及所述接收谐振腔各自的区划内贯通所述陶瓷块，具有所述陶瓷块的另一面侧的直径小于一面侧的直径的台阶孔结构，在台阶孔结构中与所述陶瓷块的一面平行的台阶区域形成有所述金属层以环形状去除的内部环形槽。

11、所述陶瓷波导双工器还可以包括发送接口和接收接口，其在所述陶瓷块的另一面中所述发送谐振腔及所述接收谐振腔各自的位置形成为槽形态，槽周边具有通过所述陶瓷块的另一面形成的金属层以环形状去除的环形槽相隔形成的金属层。

12、所述陶瓷波导双工器还可以包括至少一个谐振槽，其在所述陶瓷块的一面中所述多个谐振腔中预定的至少一个谐振腔的位置形成为槽形态，且所述金属层形成至内壁。

13、所述陶瓷波导双工器还可以包括至少一个耦合孔，其在所述多个谐振腔中至少两个彼此相邻的谐振腔之间贯通所述陶瓷块而形成，且形成为在所述陶瓷块的另一面侧的孔直径小于一面侧的孔直径的台阶孔结构，内侧面形成有所述金属层。

14、技术效果

15、因此，根据本发明的陶瓷波导双工器通过利用具有形成为能够输入输出双工器所需的宽带的信号的台阶结构的孔形态的接口的共用谐振腔，陶瓷块破损危险小且能够在宽带稳定地工作，以及可小型化制造。