模介质谐振器的差分带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及射频通信滤波技术领域，尤其设及一种基于TEwe模介质谐振器的差 分带通滤波器。
【背景技术】
[0002] 在无线射频/微波系统中，差分电路至关重要，该是由于其在恶劣环境中具有很 高的抗噪音和抗电磁干扰的能力。作为最重要的射频前端的功能性无源器件之一，差分带 通滤波器发挥了关键作用并广泛应用于现代通信系统中。
[0003] 适应于该一趋势，很多具有良好性能的差分滤波器已被广泛地研究和探索。在早 期的设计中，许多微波差分滤波器使用了印刷电路板（PCB，PrintedCircuitBoard)技术， 低温共烧陶瓷（LTCC，LowTemperatureCofiredCeramics)技术和基片集成波导（SIW， SubstrateIntegratedWaveguide)技术。由于采用上述技术的谐振器存在低Q值的缺陷， 所设计的带通滤波器在许多实际应用中会受到限制。目前，各种高Q值的介质谐振器值R， DielectricResonator)已被广泛研究并应用于现代通信系统中，并且它们大多用于设计 高性能单端滤波器；相对而言，对于利用高Q值的介质谐振器设计差分滤波器的研究几乎 没有。
[0004] 对此，本发明人所在的团队对通过高Q值矩形介质谐振器设计差分滤波器进行了 研究，并提出了一种基于矩形介质谐振器的差分滤波器，其中采用微带馈线作为信号输入/ 输出导体，但是，在差分滤波器中使用微带馈线会使得滤波器性能变差，如通带内的插入损 耗变大。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术中存在的，在基于介质谐振器的差分滤波器中使用微带馈线 使得通带内的插入损耗变大的技术问题，提供了一种基于TEwe模介质谐振器的差分带通 滤波器，能够在保证较窄的相对带宽的前提下，有效减小通带内的插入损耗，W及提高共模 抑制。
[0006] 本发明实施例提供了一种基于TEwe模介质谐振器的差分带通滤波器，包括：
[0007] 金属腔体；
[000引对称且固定设置在所述金属腔体中，尺寸和介电常数相同的第一环形介质谐振器 和第二环形介质谐振器；所述第一环形介质谐振器和所述第二环形介质谐振器的主模均为 TE0iS模；
[0009] 固定设置在所述第一环形介质谐振器旁侧，与所述第一环形介质谐振器通过安培 右手螺旋定则激励禪合的第一差分激励结构；固定设置在所述第二环形介质谐振器旁侧， 与所述第二环形介质谐振器通过安培右手螺旋定则激励禪合的第二差分激励结构；所述第 一差分激励结构和所述第二差分激励结构对称设置在所述金属腔体中；
[0010] 设置在所述金属腔体的外壁上，与所述第一差分激励结构和所述第二差分激励结 构对应连接，用于与外部通信设备相连的多个微波同轴接头；
[0011] 其中，所述第一差分激励结构和所述第二差分激励结构两者中的一个为所述滤波 器的差分激励信号输入结构，而另一个为所述滤波器的差分激励信号输出结构。
[0012] 可选的，所述第一差分激励结构包括镜面对称设置的第一馈电探针和第二馈电 探针；所述第一馈电探针具体为与所述第一环形介质谐振器的一横截面同屯、且度数小于 90°的圆弧形针体，用于与所述第一环形介质谐振器通过安培右手螺旋定则激励禪合；
[0013]所述第二馈电探针与所述第一馈电探针结构相同，所述第二差分激励结构与所述 第一差分激励结构具有相同的结构。
[0014] 可选的，所述第一馈电探针和所述第二馈电探针在差分工作状态下分别引入第一 电流和第二电流，所述第一电流和所述第二电流的方向相反，所述第一电流和所述第二电 流用于差分馈电所述第一环形介质谐振器。
[0015] 可选的，所述多个微波同轴接头具体为四个，四个微波同轴接头一一对应与所述 第一差分激励结构和所述第二差分激励结构的四个馈电探针连接；
[0016]所述四个微波同轴接头中的每一接头包括：与所述四个馈电探针中一馈电探针相 连的内导体，W及与所述金属腔体外壁相连的外导体。
[0017] 可选的，所述滤波器还包括；与所述金属腔体匹配，用于盖设在所述金属腔体上的 金属盖；
[001引设置在所述金属盖内面上，与所述第一环形介质谐振器对应的第一介质调谐盘， 用于调节所述第一环形介质谐振器的中屯、频率，W使所述第一环形介质谐振器的中屯、频率 与所述第二环形介质谐振器的中屯、频率相等；
[0019] 其中，所述金属盖内面具体为所述金属盖的与所述金属腔体相对的面。
[0020] 可选的，所述滤波器还包括；与所述金属腔体匹配，用于盖设在所述金属腔体上的 金属盖；
[0021] 设置在所述金属盖内面，与所述第二环形介质谐振器对应的第二介质调谐盘，用 于调节所述第二环形介质谐振器的中屯、频率，W使所述第二环形介质谐振器的中屯、频率与 所述第一环形介质谐振器的中屯、频率相等；
[0022] 其中，所述金属盖内面具体为所述金属盖的与所述金属腔体相对的面。
[0023] 可选的，所述第一介质调谐盘和所述第二介质调谐盘分别通过第一螺杆和第二螺 杆与所述金属盖连接；通过旋转所述第一螺杆或所述第二螺杆，改变所述第一介质调谐盘 与所述第一环形介质谐振器的距离，或改变所述第二介质调谐盘与所述第二环形介质谐振 器的距离，W实现对所述第一环形介质谐振器的中屯、频率或所述第二环形介质谐振器的中 屯、频率的调节。
[0024] 可选的，所述滤波器还包括：对称且固定设置在所述金属腔体底部的第一基座和 第二基座，分别用于承载所述第一环形介质谐振器和所述第二环形介质谐振器；所述第一 环形介质谐振器和所述第二环形介质谐振器在所述金属腔体中的设置高度相同。
[0025] 可选的，所述金属腔体包括对称设置的第一腔室和第二腔室；所述第一环形介质 谐振器设置在所述第一腔室中，所述第二环形介质谐振器设置在所述第二腔室中，
[0026]所述第一腔室和所述第二腔室之间的间隔壁上挖设有连通两个腔室的禪合窗，W使所述第一环形介质谐振器和所述第二环形介质谐振器的磁场能够相互禪合。
[0027] 本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[002引由于在本发明中，通过在一金属腔体中对称且固定设置尺寸和介电常数相同的第 一环形介质谐振器和第二环形介质谐振器，且第一、第二环形介质谐振器的主模均为TEwe 模；分别对应在第一、第二环形介质谐振器的旁侧固定设置第一、第二差分激励结构，第一、 第二差分激励结构对称设置且分别对应与第一、第二环形介质谐振器通过安培右手螺旋定 则激励禪合；在所述金属腔体的外壁上设置有与所述第一差分激励结构和所述第二差分激 励结构对应连接多个微波同轴接头，用于与外部通信设备相连；所述第一差分激励结构和 所述第二差分激励结构两者中的一个为所述滤波器的差分激励信号输入结构，而另一个为 所述滤波器的差分激励信号输出结构。本发明中的差分带通滤波器为一个两阶差分带通滤 波器，通过利用TEwe模环形介质谐振器的固有电磁场分布，作为第一、第二环形介质谐振 器主模的TEwe模可W通过分别设置在其旁侧的第一、第二差分激励结构（具体可W为探针 馈线）差分激励出来，W构建带通滤波器的基本差分通带，有效地解决了现有技术中在基 于介质谐振器的差分滤波器中使用微带馈线使得通带内的插入损耗变大的技术问题，本发 明差分带通滤波器具有良好的性能，不仅能够实现较窄的相对带宽，而且在差分通带内具 有较低的插入损耗，能达到高共模抑制水平。
【附图说明】
[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。
[0030] 图1为本发明实施例提供的第一种基于TEwe模介质谐振器的差分带通滤波器结 构不意图；
[003U图2为本发明实施例提供的环形介质谐振器腔体在TEwe模式下的电磁场分布 图；
[0032] 图3为本发明实施例提供的馈电探针差分激励结构与环形介质谐振器的结构示 意图；
[0033] 图4为本发明实施例提供的第二种基于TEwe模介质谐振器的差分带通滤波器结 构示意图；
[0034] 图5为本发明实施例提供的当金属盖盖设在金属腔体上时差分带通滤波器的宽 高侧切面图；
[0035] 图6为本发明实施例提供的在金属盖内面上设置介质调谐盘的结构示意图；
[0036] 图7为本发明实施例提供的当介质调谐盘与环形介质谐振器的间距固定为4mm 时，外部Q值与弧形针体长度Ld之间的关系曲线图；
[0037] 图8为本发明实施例提供的当两个腔室之间的禪合窗厚度固定为3mm，且介质调 谐盘与环形介质谐振器的间距固定为4mm时，禪合系数kd与禪合窗宽度W之间的关系曲线 图；
[003引图9为本发明实施例提供的差分带通滤波器的仿真结果和测试结果对比图。