具有直接耦合和替代交叉耦合的介质波导滤波器的制造方法
【专利说明】具有直接耦合和替代交叉耦合的介质波导滤波器
[0001]相关申请和共同未决申请的交叉引用
[0002]本专利申请是于2013年11月25日提交的并且题为“具有直接耦合和替代交叉耦合的介质波导滤波器”的美国专利申请序列号14/088,471的部分继续申请并且要求所述申请的提交日期和公开内容的权益，并且还要求于2013年9月23日提交的并且题为“具有直接耦合和替代交叉耦合的介质波导滤波器”的美国临时专利申请序列号61/881,138的提交日期和公开内容的权益，所述申请的内容以及在其中引用的所有参考文献以引用的方式整体并入本文。
技术领域
[0003]本发明总体上涉及介质波导滤波器，并且更具体地说涉及一种具有直接耦合和替代交叉耦合的介质波导滤波器。
【背景技术】
[0004]本发明涉及对Heine等人的美国专利号5，926，079中公开的类型的介质波导滤波器，其中多个谐振器沿着整块的长度纵向地间隔，并且其中多个狭槽/凹口沿着整块的长度纵向地间隔并限定了多个谐振器之间的多个桥，所述多个桥提供了多个谐振器之间的直接电感/电容耦合。
[0005]对Heine等人的美国专利号5，926，079中公开的类型的波导滤波器的衰减特性可以通过合并呈位于波导滤波器的一个末端或两个末端处的另外的谐振器的形式的零点而增加。然而，与合并另外的谐振器相关联的缺点在于其还增加了滤波器的长度，这在一些应用中可能不是期望的或合理的，因为例如客户的主板上的空间限制。
[0006]如在例如对Vangala等人的美国专利号7，714，680中所公开的，滤波器的衰减特性还可以通过直接耦合与交叉耦合谐振器而增加，所述专利公开了具有由相应的金属化图案部分地产生的电感直接耦合与四联体交叉耦合的谐振器的整体滤波器，所述金属化图案被限定在滤波器的顶部表面上并且在所选的一些谐振器通孔之间延伸以提供所公开的直接耦合与交叉耦合的谐振器。
[0007]对Vangala等人的美国专利号7，714，680中公开的类型的并且由顶部表面金属化图案组成的直接耦合与交叉耦合不适用于对Heine等人的美国专利号5，926，079中公开的类型的波导滤波器，所述波导滤波器仅包括狭槽并且没有顶部表面金属化图案。
[0008]本发明因此涉及一种具有直接耦合与任选的交叉耦合的谐振器的介质波导滤波器，所述介质波导滤波器在没有增加波导滤波器的长度或在没有使用滤波器的顶部表现上的金属化图案的情况下允许增加波导滤波器的衰减特性。
【发明内容】
[0009]本发明涉及一种被适于射频(RF)信号传输的波导滤波器，并且所述波导滤波器包括:介电材料基块，所述基块覆盖有导电材料层并且至少限定了第一谐振器和第二谐振器；介电材料桥接块，所述桥接块覆盖有导电材料层并且限定了第三谐振器，基块与桥接块以一种关系耦合到彼此，其中桥接块桥接第一谐振器和第二谐振器;第一RF信号传输窗口，所述第一RF信号传输窗口被限定在基块与桥接块之间，并且在第一谐振器与第三谐振器之间限定了用于传输RF信号的第一路径；以及第二RF信号传输窗口，所述第二RF信号传输窗口被限定在基块与桥接块之间，并且在第三谐振器与第二谐振器之间限定了用于传输RF信号的第二路径。
[0010]在一个实施方案中，基块限定了纵向轴线，并且第一RF信号传输窗口和第二RF信号传输窗口以与彼此和纵向轴线间隔且平行的关系被定位在纵向轴线的相反侧上。
[0011 ]在一个实施方案中，基块限定了纵向轴线，并且第一RF信号传输窗口和第二RF信号传输窗口以与彼此间隔且平行并且垂直于纵向轴线的关系被定位。
[0012]在一个实施方案中，基块限定了纵向轴线并且还包括第三RF信号传输窗口，所述第三RF信号传输窗口被限定在基块与桥接块之间，并且在第一谐振器与第三谐振器之间限定了用于传输RF信号的第三路径，所述第一RF信号传输窗口和第三RF信号传输窗口以平行于彼此和纵向轴线的关系并且以垂直于第二RF信号传输窗口的关系定位在纵向轴线的相反侧上。
[0013]在一个实施方案中，基块由第一基块和第二基块组成，所述第一基块和第二基块中的每一个覆盖有导电材料层并且以端对端共线的关系接合在一起，并且桥接块桥接第一基块和第二基块的接合的末端，第一谐振器和第二谐振器分别被限定在第一基块和第二基块上。
[0014]本发明还涉及一种被适于RF信号传输的波导滤波器，并且所述波导滤波器包括:第一介电材料块，所述第一介电材料块覆盖有导电材料层并且至少限定了第一谐振器;第二介电材料块，所述第二介电材料块覆盖有导电材料层并且至少限定了第二谐振器;第三介电材料块，所述第三介电材料块覆盖有导电材料层并且至少限定了第三谐振器，所述第三介电材料块被耦合到并桥接第一介电材料块和第二介电材料块;第一 RF信号传输窗口，所述第一 RF信号传输窗口被限定在第一块与第三块之间，并且在第一谐振器与第三谐振器之间限定了用于传输RF信号的第一路径；以及第二RF信号传输窗口，所述第二RF信号传输窗口被限定在第二块与第三块之间，并且在第三谐振器与第二谐振器之间限定了用于传输RF信号的第二路径。
[0015]在一个实施方案中，第一块和第二块以端对端共线的关系接合在一起，并且第三块桥接第一基块和第二基块的耦合的末端。
[0016]在一个实施方案中，波导滤波器还包括:在第一块和第二块中的每一个的一个末端处的RF信号输入/输出电极;限定在第一块和第二块中的每一个的一个末端处的台阶，所述RF信号输入/输出电极延伸穿过所述台阶；以及限定在第一块和第二块中的每一个中的狭缝，第一块中的狭缝在第一块中限定了第一谐振器和第四谐振器，并且第二块中的狭缝在第二块中限定了第二谐振器和第五谐振器，所述RF信号输入/输出电极和所述台阶被分别限定在第四谐振器和第五谐振器中，并且第三块位于限定在第一块和第二块中的狭缝之间并与其隔开。
[0017]本发明还涉及一种被适于RF信号传输的波导滤波器，并且所述波导滤波器包括:介电材料基块，所述基块覆盖有导电材料层并且至少限定了第一谐振器和第二谐振器;介电材料桥接块，所述桥接块覆盖有导电材料层并且至少限定了第三谐振器，桥接块以一种关系堆叠到基块的顶部上，其中桥接块桥接基块的第一谐振器和第二谐振器;第一内部直接耦合RF信号传输窗口，所述第一内部直接耦合RF信号传输窗口被限定在基块与桥接块之间，并且在第一谐振器与第三谐振器之间限定了用于传输RF信号的第一直接路径;第二内部直接RF信号传输窗口，所述第二内部直接RF信号传输窗口被限定在基块与桥接块之间，并且在第二谐振器与第三谐振器之间限定了用于传输RF信号的第二直接路径；以及第一交叉耦合RF信号传输装置，所述第一交叉耦合RF信号传输装置在第一谐振器与第二谐振器之间限定了用于传输RF信号的第一交叉耦合路径。
[0018]在一个实施方案中，基块由第一基块和第二基块组成，所述第一基块和第二基块中的每一个覆盖有导电材料层并且以端对端且共线的关系接合在一起，第一谐振器和第二谐振器分别被限定在第一基块和第二基块上，所述第一交叉耦合RF信号传输装置包括在第一谐振器与第二谐振器之间延伸的电容交叉耦合外部传输线，所述第一内部直接耦合传输窗口和第二内部直接耦合传输窗口限定了第一电容直接耦合RF信号传输路径和第二电容直接耦合RF信号传输路径。
[0019]在一个实施方案中，基块由第一基块和第二基块组成，所述第一基块和第二基块中的每一个覆盖有导电材料层并且以端对端且共线的关系接合在一起，第一谐振器和第二谐振器分别被限定在第一基块和第二基块上，所述第一交叉耦合RF信号传输装置包括限定在第一基块与第二基块之间的第三RF信号传输窗口并且在第一谐振器与第二谐振器之间限定了第一电感交叉耦合RF信号传输路径，所述第一内部直接耦合传输窗口和第二内部直接耦合传输窗口限定了第一电容直接耦合RF信号传输路径和第二电容直接耦合RF信号传输路径。
[0020]在一个实施方案中，第一交叉耦合RF信号传输装置包括RF信号传输电桥，所述RF信号传输电桥被限定在第一谐振器与第二谐振器之间的基块中，并且在第一谐振器与第二谐振器之间限定了第一电感交叉親合RF信号传输路径，所述第一内部直接親合传输窗口和第二内部直接耦合传输窗口限定了第一电感直接耦合RF信号传输路径和第二电感直接耦合RF信号传输路径。
[0021 ]在一个实施方案中，所述波导滤波器还包括第三内部直接耦合传输窗口，所述第三内部直接耦合传输窗口被限定在基块与桥接块之间，并且在第一谐振器与第三谐振器之间限定了用于传输RF信号的第三直接路径，所述第一内部直接耦合传输窗口和第三内部直接耦合传输窗口在第一谐振器与第二谐振器之间限定了第一电容直接耦合RF信号传输路径和第三电容直接耦合RF信号传输路径。
[0022]本发明的其他优点和特征根据本发明的优选实施方案的以下详述、附图和随附权利要求书将显而易见。
【附图说明】
[0023]本发明的这些和其他特征可以通过以下对附图的描述来最好地理解，所述附图如下:
[0024]图1是根据本发明的介质波导滤波器的放大顶部透视图；
[0025]图2是图1中示出的介质波导滤波器的放大底部透视图；
[0026]图3是根据本发明的介质波导滤波器的另一个实施方案的放大顶部透视图；
[0027]图4是图3中示出的介质波导滤波器的放大底部透视图；
[0028]图5是根据本发明的介质波导滤波器的又一个实施方案的放大顶部透视图；
[0029]图6是图5中示出的介质波导滤波器的放大底部透视图；
[0030]图7是根据本发明的介质波导滤波器的再一个实施方案的放大顶部透视图；
[0031 ]图8是根据本发明的介质波导滤波器的放大底部透视图；
[0032]图9是描绘了图1和图5中示出的介质波导滤波器的性能的曲线图；以及
[0033]图10是描绘了图2和图7中示出的介质波导滤波器的性能的曲线图。
【具体实施方式】
[0034]图1和图2描绘了根据本发明的合并了直接耦合和替代交叉耦合/间接耦合元件的波导滤波器1100的五极实施方案。
[0035]在示出的实施方案中，波导滤波器1100由三个分开的介电材料整块或块1101、1103和1105(S卩，两个基块1101和1103以及桥接块1105)制成，已将所述介电材料整块或块以一种关系親合和堆置在一起，其中基块1101和1103以端对端的关系进彳丁定位，并且块1105坐落在基块1101和1103的末端和末端谐振器的上方并将它们进行桥接和互连，如下文中更详细描述的。
[0036]在示出的实施方案中是大体上平行六面体形的整块1101由合适的介电材料(例如像陶瓷)的实心细长块组成，并且包括相反的纵向水平表面或外部面1102a和1104a、相反的纵向侧面垂直表面或外部面1106a和1108a以及相反的横向侧面垂直端表面或外部端面或末端 IllOa 和 1112a。
[0037]在示出的实施方案中也是大体上平行六面体形的整块1103也由合适的介电材料(例如像陶瓷)的实心细长块组成，并且包括相反的纵向水平表面或外部面1102b和1104b、相反的纵向侧面垂直表面或外部面1106b和1108b以及相反的横向侧面垂直表面或外部端面或末端IllOb和1112b。
[0038]在示出的实施方案中，整块1101和1103中的每一个具有相同的长度、宽度和高度，并且每一个分别地包括沿着相应的整块1101和1103的长度纵向地间隔并且水平地共面的一对谐振部