如W上，所示的场仅仅是代表性的，并且不准确地传达多模式谐振器 内的场的形状；该图意图示出模式的相对方向而不是其形状。例如，存在于谐振器内的E场 对于其中E场平行于壁的模式而言在谐振器的金属化壁处将落至最小值并且理想地为零。
[0114] 从运些电流和场，可W如下同时激励多模式谐振器110的所有可用基础模式。E场 可W在垂直于孔的平面的方向上传播通过孔子区段321曰，32化，321c并且将激励主谐振器 内的X模式。H场160的水平分量可W通过禪合孔子区段321a和32化的水平对齐的上部 分而被禪合并且运将典型地主要禪合到多模式谐振器中的Z模式。最后，H场160的竖直 分量可W通过禪合孔子区段321a和321c的最左、竖直对齐的部分而被禪合，并且运将典型 地主要禪合到多模式谐振器110中的Y模式。除了禪合到Y和Z模式之外，H场160还将 典型地禪合到多模式谐振器110中的X模式，但是一般在与直接由E场产生的X模式激励 的相反方向上。用于禪合到X模式的运两个机制，即由存在于输入单模式谐振器190中的 E场引起的和由存在于输入单模式谐振器190中的H场引起的可W彼此相反地起作用并且 较弱的禪合效应可W因此部分地抵消较强的禪合效应的效应。是该抵消过程的结果在很大 程度上确定多模式谐振器110中存在的X模式的量。
[0115]W此方式，多模式谐振器110中的所有支持的模式可W借助于单个探针被同时激 励，而在设计内对任何谐振器没有典型地要求缺陷。
[0116] -些滤波器规范例如在其通带到阻带滚降特性的睹度方面要求特别高，并且因此 单个多模式谐振器(甚至在添加其相关联的输入和输出单模式谐振器的情况下）和因此其 滤波特性不足W满足指定的要求。在运样的情况中，可W在谐振器的级联内采用附加的多 模式谐振器。该第二多模式谐振器可W被制作成与第一多模式谐振器的相同的设计、形状 和尺寸并且由相同材料制成，或者其可W在运些方面中的一个或多个中不同。无论其如何 被配置或制造，其必须能够W尽可能更低水平的损耗从滤波器级联中的在前元件提取能量 并且向滤波器级联中的后续元件供给能量。图15图示了用于配置运样的滤波器的一个选 项：采用位于滤波器级联的中屯、的两个多模式谐振器1450, 1460之间的另外的单模式谐振 器1470。该另外的单模式谐振器1470的目的是W简单和直接的方式促进从第一多模式谐 振器到第二多模式谐振器的禪合。滤波器的其余部分在针对图13 (a)的布置方面类似，具 有输入单模式谐振器190、输出单模式谐振器200,每一个都由相应探针1200, 1210馈送并 且每一个都使用禪合孔1410, 1440来向相邻的多模式谐振器1450, 1460提供激励或从其提 取能量。
[0117] 滤波器的操作同样类似于图13 (a)的，特别是关于输入和输出探针、输入和输出 单模式谐振器及其相关联的禪合孔的使用。因此将不进一步描述运些方面。主要的区别方 面在于另外的单模式谐振器1470的使用W促进多个模式从第一多模式谐振器1450到第二 多模式谐振器1460的禪合。禪合过程典型地如下发生。第一多模式谐振器1450 (其多个 谐振模式具有经由输入孔1410经历的激励）可W具有大部分W与已经关于图6的禪合孔 130描述的类似的方式经由禪合孔1420提取的该能量。被包含在第一多模式谐振器1450 的多个模式中的能量将由此大部分W单模式激励的形式传递到单模式谐振器1470中。该 单模式激励然后可W大部分经由禪合孔1430激励第二多模式谐振器1460中的多个模式。 再次，在该情况中，激励机制类似于之前关于图6中的孔120和图14 (b)的孔321a，32化， 321c描述的那些。单模式谐振器1470因此充当用于第一多模式谐振器1450的输出单模式 谐振器和用于第二多模式谐振器1460的输入单模式谐振器二者。从第一多模式谐振器到 第二多模式谐振器的禪合可W因此通过使用被放置在两者之间的单个单模式谐振器来得 W促进。同样地，通过扩展，多个多模式谐振器可W借助于被放置在相邻的多模式谐振器之 间的单个单模式谐振器禪合在一起。
[0118] 如刚才描述的多模式谐振器之间的居间单模式谐振器的使用使得能够提供对多 模式谐振器之间的模式到模式禪合的高程度的控制。运利用直接的多模式谐振器到多模式 谐振器禪合更加难W实现。
[0119] 目前所示和讨论的所有示例是W电介质谐振器的线性级联的形式。然而，并不是 必需将根据本发明的多模式滤波器的所有实施例布置为线性级联。多模式谐振器内的多 个模式可W典型地经由多模式谐振器的多个面中的任一个或任何面被激励，通过该一个或 多个面上的一个或多个适当设计的孔的提供和与孔相邻的合适电磁场的提供，W提供激励 源。作为可替换的布置的示例，为了图示该一般原理，图16示出具有出现在多模式谐振器 110的垂直面上的输入和输出禪合谐振器190, 200的=谐振器滤波器。运是与较早前在图 13 (a)中示出的类似的配置。诸如图16中所示的那个之类的谐振器的布置可W典型地在 双工器应用中是有利的，因为对于在发射和接收滤波器中的每一个内采用的给定数目的谐 振器，运样的布置可W允许发射和接收端口在空间上在可能的最大程度上被分离。
[0120] 注意到，如在图13 (a)中，围绕谐振器的大多数金属化物在图16中已经省略，W 使得能够更加清楚地看到各种禪合孔和多谐振器滤波器的基本结构。实际滤波器将典型地 W基本上覆盖形成滤波器的每一个谐振器的所有面的金属化物为特征，其中移除或省略金 属化物W形成孔。 阳121] 图16中所示的滤波器的操作类似于图13a的那个，尽管一个或多个孔形状、尺寸、 取向或在多模式谐振器110的输入面2030上的位置的确切设计可W不同。连接到输入探 针1200的输入信号可W激励输入谐振器190中的一个或多个模式。存在于输入谐振器190 中的一个或多个模式可W进而经由孔2021a，202化和2021c中的一个或多个激励多模式谐 振器110内的多个模式。存在于多模式谐振器110内的多个模式可W经由孔2022a，2022b 和2022c中的一个或多个被提取并且从而激励输出谐振器200内的一个或多个模式。最后， 可W借助于被定位成极接近于、触碰或穿透输出谐振器200的输出面2050的探针(未示出） 从输出谐振器200提取信号。
[0122] W上描述的示例聚焦于禪合到多达S个模式。将领会到，运允许禪合到谐振器主 体的低阶谐振模式。然而，运不是必需的，并且此外或可替换地，禪合可W是到谐振器主体 的较高阶谐振模式。
[0123] 本领域技术人员将领会到，众多变型和修改将变得显而易见。对本领域技术人员 变得显而易见的所有运样的变型和修改被视为落在描述之前宽泛显现的本发明的精神和 范围内。
【主权项】
1. 一种多模式腔体滤波器，包括： 并入电介质材料的片段的至少一个电介质谐振器主体，所述电介质材料的片段具有使 得其能够支持至少第一谐振模式和在第一模式的情况下大幅退化的至少第二谐振模式的 形状； 与电介质谐振器主体接触并且对其进行覆盖的导电材料层；以及 穿孔区，其提供用于以下中的至少一个的导电材料层中的孔： 向电介质谐振器主体输入信号，以及 从电介质谐振器主体输出信号。2. 其中穿孔区包括与第二孔相邻的第一孔，第一和第二孔在它们之间限定颈部，并且 沿轴的颈部宽度足以使得颈部基本上不阻碍通过层的电流流动。3. 根据权利要求2的多模式腔体滤波器，其中所述轴基本上平行于所述模式之一的磁 场或平行于主体的面。4. 根据权利要求1的多模式腔体滤波器，其中第一孔主要用于耦合到所述模式中的一 个并且第二孔主要用于耦合到所述模式中的另一个。5. 根据权利要求1的多模式腔体滤波器，其中第一孔是沿着与所述模式中的一个的磁 场平行的第一轴伸长的细长孔，并且第二孔是沿着与所述模式中的另一个的磁场平行的第 二轴伸长的细长孔。6. 根据权利要求1的多模式腔体滤波器，其中第一孔是沿着基本上平行于主体表面的 第一轴伸长的细长孔，并且第二孔是沿着基本上垂直于第一轴的第二轴伸长的细长孔。7. 根据权利要求1的多模式腔体滤波器，其中第一孔是沿着不平行于但也不垂直于所 述模式中的一个的磁场的第一轴伸长的细长孔，并且第二孔是沿着不平行于但也不垂直于 所述模式中的另一个的磁场的第二轴伸长的细长孔。8. 根据权利要求1至7中任一个的多模式腔体滤波器，其中： 穿孔区在所述主体的面之上延伸； 第一和第二孔中的至少一个被定位成使得其面积的80%在强磁耦合区中；并且 强磁耦合区是处于中心是面的形心并且半径是可以配合在面上的具有在形心处的中 心的最大圆的半径的50%的圆之外的面的一部分。9. 根据权利要求1至7中任一个的多模式腔体滤波器，其中： 穿孔区在所述主体的面之上延伸； 第一和第二孔中的至少一个被定位成使得其面积的80%在强磁耦合区中；并且 强磁耦合区是处于以下规则多边形之外的面的一部分： 其中心是面的形心； 其面积是面的面积的50% ;并且 其配合在面上。10. -种多模式腔体滤波器，包括： 并入电介质材料的片段的至少一个电介质谐振器主体，所述电介质材料的片段具有使 得其能够支持至少第一谐振模式和在第一模式的情况下大幅退化的至少第二谐振模式的 形状； 与电介质谐振器主体接触并且对其进行覆盖的导电材料层；以及 穿孔区，其提供用于以下中的至少一个的导电材料层中的孔： 向电介质谐振器主体输入信号，以及 从电介质谐振器主体输出信号； 其中： 穿孔区在主体的面之上延伸； 面具有用来限定面的周界的至少四个边缘； 孔被布置成使得对于每一个边缘，孔覆盖面上的防护带中的平行于该边缘延伸的任何 路径的小于50% ;并且防护带是面的一部分，其： 处于周界与平行于周界延伸的面上的边界之间；并且 具有面的面积的20%的面积。11. 根据前述权利要求中任一项的多模式腔体滤波器，其中多个所述模式中的每一个 提供滤波器的频率响应中的相应单独通带，所述单独通带合并成所述频率响应中的连续通 带，并且连续通带跨越比所述单独通带中的最大者更大的频率范围。12. 根据前述权利要求中任一项的多模式腔体滤波器，其中所述主体此外支持在所述 第一和第二模式的情况下大幅退化的至少第三谐振模式，所述集合还包括所述第三模式， 并且第一、第二和第三模式相互正交。13. 根据前述权利要求中任一项的多模式腔体滤波器，其中穿孔区包括用于同时耦合 到所述模式中两个模式的孔。14. 根据前述权利要求中任一项的多模式腔体滤波器，还包括用于经由穿孔区而将电 场和磁场耦合到多模式谐振器中的第一腔体谐振器。15. 根据权利要求14的多模式腔体滤波器，其中第一腔体谐振器被提供有用于将信号 馈送到第一腔体谐振器中的探针。16. 根据前述权利要求中任一项的多模式腔体滤波器，还包括用于经由穿孔区而将电 场和磁场从多模式谐振器耦合出去的第二腔体谐振器。17. 根据权利要求16的多模式腔体滤波器，其中第二腔体谐振器被提供有用于从第二 腔体谐振器提取信号的探针。18. 根据前述权利要求中任一项的多模式腔体滤波器，其中第一和第二孔中的至少一 个是槽或其它直边形状、无定形形状、弯曲形状和对称形状中的一个。
【专利摘要】一种多模式腔体滤波器，包括：至少两个电介质谐振器主体，第一电介质谐振器主体并入电介质材料的片段，所述电介质材料的片段具有使得其能够支持至少第一谐振模式和至少第二大幅退化的谐振模式的形状；第二电介质谐振器主体也包括电介质材料的片段，其电介质属性、形状和尺寸可以不同于第一电介质谐振器主体的那些；所述电介质材料的第二片段具有使得其能够支持至少第一谐振模式的形状；与两个电介质谐振器主体接触并且对其进行覆盖的导电材料层；出现在第一电介质谐振器主体和第二电介质谐振器主体的界面处的一个或多个导电材料层中的至少一个孔，以用于以下中的至少一个：从第二电介质谐振器主体向第一电介质谐振器主体传递信号，从第一电介质谐振器主体向第二电介质谐振器主体传递信号，以及从第一电介质谐振器主体输出信号，所述至少一个孔被布置用于以下中的至少一个：并行地将信号直接耦合到第一电介质谐振器内存在的第一谐振模式和第二大幅退化的谐振模式，以及并行地从第一电介质谐振器内存在的第一谐振模式和第二大幅退化的谐振模式直接耦合信号。
【IPC分类】H01P1/208
【公开号】CN105144468
【申请号】CN201480009834
【发明人】P.B.科宁格顿, D.R.亨德里, S.J.库珀
【申请人】梅萨普莱克斯私人有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年2月21日
【公告号】EP2959531A1, WO2014128482A1