通过小孔设计来控制滤波器中的耦合的制作方法_4

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和511b,使得其耦合贡献被削弱,从而允许来 自小孔511a和511b的親合贡献成为主导。
[0071] 值得注意的是表1中所示的零("0")条目说明这样的事实,即从导致该特定条目 的情况的相关组合,很可能导致最低水平的耦合;通过导致该特定零条目的情况的相关组 合,零("0")条目不一定意味着对该模将不发生任何激励。
[0072] 如上文已简要地描述的,图6图示出输入单模谐振器190和输出单模谐振器200 到多模谐振器110的添加。输入单模谐振器190通常被附着到多模谐振器110的正面180。 输出单模谐振器200通常被附着到多模谐振器110的背面230。输入单模谐振器190和输 出单模谐振器200通常由电介质材料形成。所使用的电介质材料可以是与用来制造多模谐 振器主体110的相同的电介质材料,或者其可以是不同的电介质材料。用来制造输入单模 谐振器190的电介质材料可以是与用来制造输出单模谐振器200的不同的电介质材料。通 常基本上用金属化层来涂敷输入单模谐振器190和输出单模谐振器200二者,分别地除小 孔面积120和130之外,在其上面去除金属化或者在金属化过程期间不在其内部放置金属 化。图6借助于交叉阴影线清楚地示出了多模谐振器主体110的输入面180上的金属化 150在其上面延伸的区域和在其上面不存在金属化的小孔120的区域。注意的是,为了明了 起见,从图6省略了通常施加于多模谐振器主体110的其余表面、输入谐振器190的表面和 输出谐振器200的表面的金属化的其余部分。其唯一的例外是再次地借助于交叉阴影线而 在多模谐振器主体110的输出面230的表面上示出了金属化210。其还用交叉阴影线的不 存在示出了在其上面不存在金属化的小孔130的区域。
[0073] 向三模谐振器主体110的输入和输出面180、230添加单模谐振器190、200的一个 目的是包含电磁场,例如针对输入单模谐振器190在图2中示出的H场160和E场170,然 后可以将其耦合到多模谐振器主体110中,或者其已在输出单模谐振器200的情况下从多 模谐振器主体110提取。
[0074] 可向单模谐振器190、200供应射频信号,或者可以在图6中未示出的多种方式从 其中提取射频信号,然而,稍后将参考图13来描述一个示例性架构和方法。可用来供应或 提取射频信号的装置包括但不限于:分别触摸最外表面或穿透输入单模谐振器190或输出 单模谐振器200的图6中的最外表面240、250的探测器,位于适当的一个或多个位置中以 向单模谐振器190、200提供所需的一个或多个电磁场或从其提取所需的一个或多个电磁 场的单个或多个贴片或贴片天线,以及单个或多个导电环路,其再次地位于适当的一个或 多个位置中以向单模谐振器190、200提供所需的一个或多个电磁场或从其提取所需的一 个或多个电磁场。
[0075] 输入和输出单模谐振器190、200也基本上以与多模谐振器主体100相同的方式被 覆盖在金属涂层中,并且也具有小孔,在其内部基本上不存在金属化,其在尺寸和位置二者 方面通常对应于多模谐振器主体110上的涂层中的小孔。输入和输出单模谐振器190、200 与图6中所示的位置处的多模谐振器主体110进行直接或间接的电接触且通常还被机械地 附着到该多模谐振器主体110-亦即在单模和多模谐振器外面的金属化层通常跨基本上所 有其公共表面面积被电连接在一起。例如,此类连接可以通过焊接来完成,但存在许多其它 导电结合选项。
[0076] 单模和相邻多模谐振器两者中的小孔120、130通常基本上在形状、尺寸和在谐振 器的相关面上的位置方面是相同的,使得当谐振器在那些相关面上被结合在一起时,其本 质上形成单个小孔,形状基本上与存在于谐振器的相关面上的小孔中的任一个相同。然而, 可以将金属化仅施加到单个表面,输入单模谐振器的输出面或多模谐振器的输入面,其中 一个或多个小孔被合并到这个单个金属化层中并且然后将该金属化表面结合到相邻谐振 器作为其结合面,该相邻谐振器可以具有未金属化的表面,其中该谐振器的其余部分被金 属化。然而,用这种构造方法需要注意确保例如凝胶之类的结合材料基本上具有均匀的厚 度。通常例如还在多模谐振器主体110及输入和输出单模谐振器190、200两者的顶部、底 部及两侧处需要两个谐振器上的金属化之间的单独电连接,以实际上形成围绕整个滤波器 结构的连续金属化,不包括输入和输出连接器、探测器或小孔。
[0077] 注意的是,上文所使用的术语'基本上相同'意图包括其中故意地将一个小孔制作 为略大于邻接(面对)的小孔以便简化两个小孔的对准并从而避免两个小孔之间的不对准 问题的情况。
[0078] 不需要使图2中所示的小孔部分沿着其长度在任何点处相遇,以便其充当根据本 发明的一个方面的耦合小孔。图7图示出并未在沿着其长度的任何点处相遇的单独输入小 孔部分121、122以及再次地并未在沿着其长度的任何点处相遇的输出部分261、262的使 用。这些成对小孔的操作与上文相对于图2中的小孔部分121、122所述的类似。图2中所 示的布置的优点是其相对于图7中所示的那些而言分别地增加水平和垂直小孔部分两者 的长度并从而通过它们中的每一个来实现到多模谐振器主体110中的期望模的耦合强度。 然而,常常不期望具有到多模谐振器主体110中的太多耦合,并且因此常常需要有较短长 度的小孔部分或者甚至多个子小孔,如在图3中。
[0079] 图8示出了替换小孔布置,其在图8中所示的情况下用新的交叉形小孔来替换输 入耦合小孔120和输出耦合小孔130两者。虽然在图8中将输入交叉形小孔270和输出交 叉形小孔280示为具有相互基本上相同的尺寸和取向,但这完全是以示例的方式,并且可 以有其它尺寸和取向。可选地,还可以具有不同形状的输入和输出耦合小孔,诸如在例如图 6中所示的交叉形输入耦合小孔270和输出L形耦合小孔130。
[0080] 图8中的交叉形耦合小孔270和280的操作遵循与先前相对于图2中所示的耦合 小孔相同的原理,但要实现的到多模谐振器主体110内的各种谐振模的耦合的相对强度通 常不同于用上述小孔形状获得的那些,假设在两个情况下使用用于例如121、122、271、272、 281、282的垂直和水平小孔部分的相同长度和宽度。当然情况不必如此,并且可以对小孔 部分使用不同的长度和宽度。耦合强度方面的此差异在很大程度上是由将经由一个或多个 交叉形小孔从谐振器主体110的外部传递至内部的E和H场的非常不同的分量而引起的。 例如,位于中心的交叉形耦合小孔将具有由通过其开放中心发生的耦合而引起的强E场分 量,并且因此将强耦合到X模,然而,其具有在接近于H场最大值定位的相对小的区域(在其 末端处),其在使用输入谐振器作为包含要耦合到多模谐振器110中的场的装置时围绕着谐 振器面180的外面发生。结果,在使用交叉形小孔的情况下,到Y和Z模的耦合将在例如在 图2或图7中所示的耦合结构的情况下更弱。
[0081] 在此交叉形小孔结构的实际实施方式中,交叉的相对'支腿'、例如从交叉的中心 垂直向上延伸的小孔部分271的一部分和从交叉的中心垂直地向下延伸的小孔部分271的 一部分将需要在宽度或长度或两者方面相互不同。因此,例如,交叉的小孔部分271的上垂 直区段将需要比下垂直区段更长或更宽(或两者);这然后将确保基于图2中的上部和下部 H场箭头160的方向的'正'和'负' H场耦合将不会在水平方向上基本上抵消。在这种情 况下,上部H场箭头160指代位于谐振器面180的上半部中的如H场箭头160所示的H场 方向;下部H场箭头160指代位于谐振器面180的下半部中的如H场箭头160所示的H场 方向。从图2可以看到在相反方向上的这些上和下降箭头指向相反的方向,指示在这两个 位置中获得的耦合将彼此相对,并且如果在强度方面相同的话,通常将完全相互抵消。
[0082] 以相同方式,交叉的小孔部分272的左侧水平区段将需要比右侧水平区段更长或 更宽(或两者);这然后将确保'正'和'负' H场耦合将不会在垂直方向上基本上抵消。在本 示例中,如刚刚描述的,上文提及的'正'和'负'耦合由上半部和下半部或者直接地在多模 谐振器主体110的输入面180外面的左侧和右侧半部中的H场的不同、即相反方向而引起。 在图5中所示的多模谐振器主体110的上和下部分(即在通过输入面180的概念中心线以 上和以下)中的H场箭头160的相反方向上可以清楚地看到这些相反场方向。
[0083] 图9示出了在多模谐振器主体110的输入和输出面上使用的其它替换输入小孔形 状290和输出小孔形状300。在图9中,针对两个小孔示出了 '圣安德鲁斯(St Andrews)' 交叉小孔形状。图9中的'圣安德鲁斯'交叉耦合小孔290和300的操作再次地遵循与先 前相对于图2所述的相同的原理,但是再次地要实现的到多模谐振器主体110内的各种谐 振模的耦合的相对强度通常不同于用先前的小孔形状获得的那些,假设在所有情况下都使 用使用用于垂直和水平小孔部分例如121、122或左侧和右侧倾斜部分291、292、301、302的 相同长度和宽度。当然情况不必如此,并且可以对小孔部分使用不同的长度和宽度。耦合 强度方面的此差异再次地在很大程度上是由将经由一个或多个小孔从谐振器主体110的 外部传递至内部的H场的非常不同的分量而引起的。在圣安德鲁斯交叉小孔结构的实际实 施方式中,交叉的相对'支腿',例如与垂直方向成45度从交叉的中心向上延伸的小孔部分 291的一部分和与第一部分成180度从交叉的中心向上延伸的小孔部分291的一部分将需 要在宽度或长度或两者方面相互不同以防止发生过度的耦合抵消。
[0084]图10示出了根据本发明的替换小孔形状的非排他性范围,其可以用于到多模谐 振器110的输入耦合、用于来自多模谐振器110的输出耦合或者用于多模谐振器之间的耦 合,如果在特定设计中使用两个或更多的话,例如以满足要求特别严苛的滤波器规则。图10 中所示的替换是(a)四个单独小孔子段,(b)三个小孔子段,形成'折断(broken)直角',(c) 三个小孔子段,包括:小交叉加两个正交狭槽,(d)由四个单独子段形成的'折断交叉'形状 小孔,(e)四个拐角状小孔。这些替换小孔形状全部使用与上文所述的那些相同的原理操 作,具有变化的到各种模的相对耦合程度。
[0085] 现在将一起更详细地讨论图10 (a)、(b)和(c),因为其本质上全部是同一主题的 变体。图10 (a)示出了水平取向和垂直取向'狭槽'形式的四个单独小孔子段;可以认为 这些在操作上类似于图I (b)的小孔耦合结构,但是小孔的一些部分'不见了';换言之,例 如在图1中已被去除以产生小孔120的多模谐振器110的面180上的金属化的各部分现在 在图10 (a)中存在,从而将原始小孔形状分解成较小的小孔子段311a、311b、312a、312b并 完全省略了一些部分,诸如图I (a)中的输入耦合小孔120的左上拐角。然而,图10 (a)中 所示的小孔形式将以与图I (b)的类似的方式操作,但是由于被狭槽占用的总面积及其远 离谐振器的面180的中心的位置,其将通常具有到X模的E场耦合的略微较低的程度。到Y 和Z模的H场耦合的程度也可以减小,然而这通常不会发生到与到X模的E场耦合相同的 程度,并且这是此小孔部分的重要益处。因此可以利用图10 (a)的小孔布置来提供到Y和 Z模的强H场耦合以及到X模的强正H场耦合,同时使到X模的负E场耦合的量最小化,其 用于部分地抵消从H场引起的到X模的正耦合。使在到X模的耦合中发生的抵消程度最小 化不仅使得能够在多模谐振器中实现适当程度的X模激励,以使得其能够与Y和Z模激励 相结合而满足移动通信行业中的适当的许多滤波器规格,其还帮助使在其通带中的结果产 生的滤波器的插入损耗最小化。<
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