一种单腔双模介质滤波器及其无线通信设备的制作方法

本发明涉及滤波器，特别是涉及一种单腔双模介质滤波器，以及应用该滤波器的无线通信设备。

背景技术：

1、近年来，随着新一代移动通信、卫星通信、物联网、新一代一体化雷达系统等无线技术的快速发展，整体通信设备向小型化、高密度、低成本、高性能、低延迟、低功耗的方向快速发展，随着大规模mimo技术的广泛应用，无线通信系统中的微波滤波器也朝着小型化、高性能、低成本的方向发展。介质滤波器由于内部可以填充高介电常数的材料，可以小型化整体滤波器尺寸。在这种新一代通信体制的大背景下，具有低成本、小型化等优点的介质滤波器成为了人们的研究热点问题。

2、虽然对介质滤波器的研究出现了很多的成果，目前主流的介质滤波器尺寸相对于传统金属滤波器确实得到了极大的缩减，在新一代无线通信系统中，由于采用mimo技术，信道所需滤波器数量大大增加，对滤波器的尺寸要求提出了更加严苛的要求和需求，单腔单模的介质滤波器尺寸依然不能满足部分要求。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术中介质滤波器的尺寸仍有待缩小优化的技术问题，本发明提供一种单腔双模介质滤波器及其无线通信设备。

2、本发明公开一种单腔双模介质滤波器，包括至少一个介质谐振块，并由一个或多个介质谐振块实现交叉耦合或无交叉耦合的多阶滤波响应。每个介质谐振块上设有两个盲孔，两个盲孔对称分布在介质谐振块的同一侧上，由此构成单腔双模的介质谐振块结构，并用于产生两种频率相近的谐振模式：腔体本征谐振模式和同轴线谐振模式。其中，腔体本征谐振模式由介质谐振块本身产生，同轴线谐振模式由两个对称分布的盲孔共同谐振产生。

3、作为上述方案的进一步改进，盲孔形状采用圆柱型孔、长方体型孔、椭圆体型孔、圆台型孔、腰型孔中的任意一种或多种组合的孔型。

4、作为上述方案的进一步改进，两个盲孔以介质谐振块同一侧的中心为对称中心呈中心对称。

5、作为上述方案的进一步改进，介质谐振块开设盲孔的一侧所处的平面为孔位面。盲孔由垂直部和水平部两个部分构成。垂直部的延伸方向垂直于孔位面。垂直部的一端作为盲孔的开口，另一端延伸至介质谐振块内部并与水平部连通。水平部的延展方向平行于孔位面。

6、作为上述方案的进一步改进，腔体本征谐振模式的频率通过垂直部在其延伸方向上的高度控制。

7、作为上述方案的进一步改进，同轴线谐振模式的频率通过水平部在其延展方向上的最大长度控制。

8、作为上述方案的进一步改进，介质谐振块上还开设有分别与两个盲孔相对应的两处电磁信号传输通道。每处电磁信号传输通道的一端为传输端口并位于介质谐振块的表面，另一端为在介质谐振块内部延伸的孔洞并与相应的盲孔相交。

9、作为上述方案的进一步改进，两处传输端口分别设置在介质谐振块相对的两侧。

10、作为上述方案的进一步改进，当单腔双模介质滤波器包括多个介质谐振块时，多个介质谐振块级联，且相邻的两个介质谐振块之间通过窗口形式耦合。

11、本发明还公开一种无线通信设备，包括射频前端，射频前端中包括至少一组上述任意一项的单腔双模介质滤波器。

12、与现有技术相比，本发明公开的技术方案具有如下有益效果：

13、本发明公开的双模介质滤波器，其介质谐振块在单谐振腔的条件下产生两个频率相近模式，第一种模式是介质谐振块腔体本征的te101模式，是一个半波长谐振模；第二种模式是两个对称分布盲孔引入的，类似同轴线谐振器，是一种四分之一波长谐振器，两个谐振模式分别为腔体谐振模式和同轴线谐振模式。当两种模式谐振时，等效两个相同的介质谐振块级联，尺寸缩减了一倍，采用本发明所述单腔双模介质谐振块构成的双模介质滤波器将大大缩减介质滤波器的尺寸。

技术特征：

1.一种单腔双模介质滤波器，其特征在于，包括至少一个介质谐振块，并由一个或多个所述介质谐振块实现交叉耦合或无交叉耦合的多阶滤波响应；每个所述介质谐振块上设有两个盲孔，两个所述盲孔对称分布在所述介质谐振块的同一侧上，由此构成单腔双模的介质谐振块结构，并用于产生两种频率相近的谐振模式：腔体本征谐振模式和同轴线谐振模式；其中，所述腔体本征谐振模式由所述介质谐振块本身产生，所述同轴线谐振模式由两个对称分布的所述盲孔共同谐振产生。

2.根据权利要求1所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，所述盲孔形状采用圆柱型孔、长方体型孔、椭圆体型孔、圆台型孔、腰型孔中的任意一种或多种组合的孔型。

3.根据权利要求1所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，两个所述盲孔以所述介质谐振块同一侧的中心为对称中心呈中心对称。

4.根据权利要求1所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，所述介质谐振块开设所述盲孔的一侧所处的平面为孔位面；所述盲孔由垂直部和水平部两个部分构成；所述垂直部的延伸方向垂直于所述孔位面；所述垂直部的一端作为所述盲孔的开口，另一端延伸至所述介质谐振块内部并与所述水平部连通；所述水平部的延展方向平行于所述孔位面。

5.根据权利要求4所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，所述腔体本征谐振模式的频率通过所述垂直部在其延伸方向上的高度控制。

6.根据权利要求5所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，所述同轴线谐振模式的频率通过所述水平部在其延展方向上的最大长度控制。

7.根据权利要求1所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，所述介质谐振块上还开设有分别与两个所述盲孔相对应的两处电磁信号传输通道；每处所述电磁信号传输通道的一端为传输端口并位于所述介质谐振块的表面，另一端为在所述介质谐振块内部延伸的孔洞并与相应的所述盲孔相交。

8.根据权利要求7所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，两处所述传输端口分别设置在所述介质谐振块相对的两侧。

9.根据权利要求1所述的单腔双模介质滤波器，其特征在于，当所述单腔双模介质滤波器包括多个所述介质谐振块时，多个所述介质谐振块级联，且相邻的两个所述介质谐振块之间通过窗口形式耦合。

10.一种无线通信设备，包括射频前端，其特征在于，所述射频前端中包括至少一组如权利要求1至9中任意一项所述的单腔双模介质滤波器。

技术总结
本发明涉及一种单腔双模介质滤波器及其无线通信设备，该滤波器包括至少一个介质谐振块，并由一个或多个介质谐振块实现交叉耦合或无交叉耦合的多阶滤波响应。每个介质谐振块上设有两个盲孔，两个盲孔对称分布在介质谐振块的同一侧上，由此构成单腔双模的介质谐振块结构，并用于产生两种频率相近的谐振模式：腔体本征谐振模式和同轴线谐振模式。其中，腔体本征谐振模式由介质谐振块本身产生，同轴线谐振模式由两个对称分布的盲孔共同谐振产生。当两种模式谐振时，等效两个相同的介质谐振块级联，尺寸缩减了一倍，采用本发明所述单腔双模介质谐振块构成的双模介质滤波器将大大缩减介质滤波器的尺寸。

技术研发人员：郑纬宇,赵雨桐,郭泳欣
受保护的技术使用者：人民华智通讯技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12