專利名稱：介質單塊三模微波延時濾波器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及濾波器裝置。特別地，本發(fā)明所公開的三模、單塊諧振器與可比較的包括一個微波平坦延時濾波器的金屬梳狀線諧振器相比體積更小且成本更低。
背景技術：
在通信系統(tǒng)中產生信號時，梳狀線濾波器被用來抑制不需要的信號?，F有的梳狀線濾波器結構包括分布在一個金屬外殼內的一系列金屬諧振器。由于每個諧振器需要一定的體積，所以金屬外殼尺寸的減小就不可能超越現有技術，根據工作頻率和最大插入損耗，現有技術中的尺寸典型地為3-10立方英寸/諧振器。此外，金屬外殼代表了整個濾波器裝置中的一個主要成本百分比。所以，現有的金屬濾波器太大且太貴。
進一步，個人通信系統(tǒng)要求在基站應用中具有高度線偏振的功率放大器。通常在功率放大器設計中采用前饋技術來減小互調畸變(IMD)。前饋功率放大器設計中的一個共同點在于使用主高功率前饋環(huán)中的延時來抵消功率放大器(PA)的錯誤信號。典型地，電延時是通過同軸類型的傳輸線或金屬諧振濾波器來實現的。基于濾波器的延時線可以被認為是一個經過特殊設計的具有優(yōu)化群延時的寬帶帶通濾波器。
然而，相關的技術具有許多問題和缺點。例如，但不是限制性地，由于在新一代通信系統(tǒng)中對延時線/濾波器的體積的需求，同軸線以及金屬外殼濾波器由于有最大插入損耗的限制而不可能在尺寸上進一步縮小。

發(fā)明內容
在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明是在一個寬頻范圍內提供非常平坦的群延時的方法和裝置。
在另一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明是一個對包括一個塊諧振器濾波器的濾波器裝置進行調諧的方法和裝置，所述調諧是通過從所述塊諧振器濾波器的一個表面去掉小的圓形區(qū)域來實現的。
在另一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明是一個對包括一個塊諧振器濾波器的濾波器裝置進行調諧的方法和裝置，所述調諧是通過在所述塊諧振器濾波器的多個正交表面上進行研磨以改變所述模塊中的諧振頻率來實現的。
在另一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明是一個對包括一個塊諧振器濾波器的濾波器裝置進行調諧的方法和裝置，所述調諧是通過使用所述塊諧振器濾波器的多個正交表面中的至少一個調諧圓柱來調諧所述濾波器而實現的。


圖1a和1b是基本三模單塊形狀的兩個基本視圖。圖1b的視圖表示了插入單塊的一個探針。
圖2是連接在一起以形成6極濾波器的兩個單塊的立體圖和結構線表示圖。
圖3a和3b是具有第三切角的單塊的立體圖和結構線表示圖。
圖4表示了一個切割在諧振器表面內的槽。
圖5表示了模式1、2和3的諧振頻率與沿著X-Z表面的X方向切割槽的切割長度的關系。
圖6表示了模式1、2和3的諧振頻率與沿著X-Y表面的X方向切割槽的切割長度的關系。
圖7表示了模式1、2和3的諧振頻率與沿著X-Y表面的Y方向切割槽的切割長度的關系。
圖8a表示了一個對單塊進行調諧的方法，該法是通過在單塊的一個特定表面上去掉導電表面的小的圓形區(qū)域來實現的。
圖8b表示了通過使用在三個正交面上的凹槽或圓圈來實現模塊中三個模式的諧振模式的調諧。
圖9表示了當從單塊的X-Y表面連續(xù)的切掉圓圈時模式1的頻率變化。
圖10a和b表示了對模塊中三個模式的調諧，所述模塊使用了附在三個正交表面上的金屬或介質調諧器(圖10a)，或是使用了插入單塊的金屬或介質調諧器(圖10b)。
圖11a、b、c和d表示了三模單塊的輸入/輸出耦合方法。
圖12a和12b表示的裝置結構中，低通濾波器被制作在承載了單塊濾波器以及屏蔽濾波器的同一塊電路板上。
圖13表示的裝置中，單塊濾波器和梳狀線濾波器被裝配在承載了4元件天線陣列的同一塊電路板上。
圖14a、b和c表示了封裝在一個盒子內的一個單塊濾波器(圖14a)，以及突出表示的內部結構(圖14b)。圖14c表示了雙工器的一個類似的封裝。
圖15表示了低通濾波器(LPF)、預選或屏蔽濾波器以及三模單塊的通帶響應。
圖16a和b是屏蔽濾波器的照片。
圖17(a)和(b)表示了包括一個三模單塊延時濾波器的另一個優(yōu)選實施例。
圖18(a)和(b)表示了根據本發(fā)明的三模單塊延時濾波器的立體圖。
圖19表示了根據本發(fā)明的延時濾波器中的一個開口的功能。
圖20表示了根據本發(fā)明本優(yōu)選實施例的三模單塊延時濾波器的頻響仿真。
具體實施例方式
我們希望能將濾波器裝置的尺寸和成本降到金屬梳狀線結構所能實現的尺寸和成本以下，其中這些金屬梳狀線結構現在被用來衰減不需要的信號。本發(fā)明將一個三模諧振器結合到一個包含有一個屏蔽濾波器和一個低通濾波器的裝置中，這樣就使得整個裝置能夠提供對不需要的信號的擴展頻率范圍的衰減。裝置的集成方式能夠減小所需要的體積以及能夠容易地裝配到電路板上。
三模單塊空腔采用了三模單塊空腔的濾波器能夠在維持可以接受的電學特性的前提下，顯著地減小濾波器封裝的總體體積以及降低成本。尺寸的減小有兩個原因。首先，一個三模單塊諧振器在一個塊上有三個諧振器。(每個諧振器給濾波器的響應提供了一個極點)。這與現在使用的每個塊包括一個諧振器的濾波器相比就在尺寸上縮小了3倍。其次，標準梳狀線結構中采用了空氣填充的同軸諧振器，與標準梳狀線結構不同，這里的諧振器是介質填充的模塊。在優(yōu)選實施例中，它們是鍍有導電金屬層的陶瓷涂層固體塊，典型的導電金屬層可以是金屬銀。高介電常數的材料可以使得諧振器的尺寸在保持相同的工作頻率的情況下大約按介電常數的平方根減小。在優(yōu)選實施例中，陶瓷材料所具有的介電常數介于35到36之間，其Q為2000。在另一個實施例中，介電常數為44，Q為1500。盡管Q變低了，但諧振器會由于高的介電常數而變小。在另一個優(yōu)選實施例中，介電常數為21，Q為3000。
此外，由于單塊空腔是自包含的諧振系統(tǒng)，所以就不需要金屬屏蔽。與空氣填充的諧振器相比，由于不需要金屬屏蔽而減小的成本比采用介質填充所帶來的附加成本要高。
單塊并不是一個新的概念。然而，這是第一個三模單塊諧振器。此外，將金屬覆蓋的填充了低損耗、高介電常數材料的單塊三模諧振器封裝到一個實用濾波器及其裝置中是新穎的和非顯然的。
三模單塊諧振器10的基本設計示于圖1，在該圖中視圖1(a)和1(b)表示了三模單塊的基本形狀。它大致上是一個立方快。所激勵的三個模式為TE110、TE101以及TE011模。參考J.C.Sethares和S.J.Naumann的《微波介質諧正器的設計(Design of MicrowaveDielectric Resonators)》，IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，pp2-7，Jan.1966，該文章在這里被作為參考。這三個模式彼此之間是正交的。該設計是對矩形(空的)波導三模設計的一個改進，后者被描述于G.Lastoria，G.Gerini，M.Guglielmi以及F.Emma的《矩形波導中的三模空腔的計算機輔助設計(CAD of Triple-Mode Cavities inRectangular Waveguide)》，IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，pp.339-341，Oct.1998，該文在這里被作為參考。
三模單塊諧振器中的三個諧振模式被典型地記為TE011、TE101和TE110(或者有時被記為TE11□、TE1□1和TE11□)，其中TE表示是橫電模，而三個連續(xù)的指標(通常寫成腳標)表示了沿x、y和z方向的半波長數。例如，TE101表示的諧振模式的電場會沿x和z方向發(fā)生180度的相位變化(半波長)，而沿y方向則沒有變化。在這里的討論中，我們將稱TE110為模式1，稱TE101為模式2，TE011為模式3。
切角入/出單塊10的輸入和輸出功率是通過圖1(b)中伸入單塊10的輸入/輸出端口21的探針20來實現的。該探針可以是外同軸線的一部分，或者可以被連接到其它外部電路。模式之間的耦合是通過切角30、33來實現的。其中一個是沿著Y軸30，而另一個是沿著Z軸33。這兩個切角被用來耦合模式1和2以及模式2和3。除了圖1中所示的切角以外，沿著X軸的第三切角可以被用來交叉耦合模式1和3。
圖2的一個立體圖和一個結構線表示圖表示了連接在一起兩個三模單塊10、12，這兩個諧振器被連接在一起以形成一個六極濾波器15(每個三模單塊諧振器具有3極)。一個連接開口或波導40將兩個模塊上的窗口連接在一起。該連接開口可以是空氣或者介質材料。該濾波器上的輸入/輸出端口21、23被表示成連接在每個模塊10、12中探針20、22(見圖1)上的同軸線。
切角30、33被用來將沿一個方向的模式與沿著相正交的第二方向上的模式相互耦合。每個耦合在濾波器的響應上都表現為一極。所以，上面所討論的三模單塊表示了等價的三極或三個電諧振器。
圖3表示的第三切角36(在本例的底部)提供了單塊中模式1和3之間的交叉耦合。一個立體塊示于3(a)部分，而結構線表示圖示于3(b)。通過適當地選擇切角所在的模塊具體邊緣，就可以實現正的或負的交叉耦合。
調諧調諧正如其它許多高精度、射頻濾波器，這里所公開的濾波器也要被調諧以優(yōu)化濾波器的響應。機械容差以及介質常數的不確定性使得調諧變得非常必要。對三模單塊諧振器10的諧振頻率的調諧或者調整的能力提高了采用三模單塊作為諧振器件的濾波器裝置的可制造性。理想情況下，必須能夠彼此獨立地調整單塊的三個諧振模式中的每一個。此外，還要能夠將模式的諧振頻率調高或者調低。
這里公開了四個新穎的非顯然的調諧方法。第一調諧方法是通過機械地研磨單塊10的三個正交的表面以改變每個模塊中三個模式的諧振頻率。通過研磨表面區(qū)域，陶瓷材料就被去掉，從而就改變了諧振模式的諧振頻率。
該方法在機械上是簡單的，但由于對單塊10的一個表面地研磨將會影響到所有三個模式的諧振頻率，因而又是復雜的。制造環(huán)境需要計算機輔助分析，通過分析就可以知道和控制由于從一個給定表面上研磨掉一定量的材料所帶來的影響。
另一個調諧頻率的方法是在諧振器10的表面60上切割一個槽50、52(見圖4)。通過在導電層切割適當的槽50、52就可以將任意一個模式調諧到一個較低的頻率。槽50、52越長，降低的頻率越多。使用該導電層的優(yōu)點在于單塊10的一個特定表面(或平面)(見圖8a和b)。圖9表示了從單塊10的X-Y表面(或平面)60上連續(xù)切割掉表面中心附近的圓周70(直徑＝0.040英寸)時，模式1中頻率所發(fā)生的變化。采用類似的方式，就可以通過從X-Z表面(或平面)60去掉小的金屬圓周70來將模式2調諧到一個較高的頻率，還可以通過在Y-Z表面(或平面)60上進行同樣的過程來將模式3調諧到一個較高的頻率。注意在圖9中，當模式1的頻率增加時，模式2和3的頻率是相對不變的?？椎纳疃葧绊戭l率。使用這種方法又一次使得耦合模式中只有一個模式的頻率受到影響。其它兩個模式的諧振頻率不受影響?？梢酝ㄟ^多種方法去掉金屬，這些方法包括研磨、激光切割、化學刻蝕、電學放電加工或其它方法。圖8(b)表示了在連在一起的兩個三模單塊10、12中的一個模塊的三個正交表面60上使用三個圓圈(或凹槽)70。
它們被用來調整一個塊12中的三個模式的諧振頻率。該圖表示的是只對一個塊進行調諧的情況。對第二塊(左邊的一個)10進行調諧將是類似的情況。
這里所要公開的第四調諧方法是使用分離調諧元件或圓柱80、82、84。圖10(a)和10(b)所表示的3個元件80、82、84分布在單塊10的三個正交表面60中，這將使諧振頻率發(fā)生所期望的變化。圖10(a)表示了一個替換調諧方法，通過該方法金屬或介質調諧器被附著于三個正交表面，并且該金屬或介質元件如圖10(b)所示插入了單塊10。該圖表示的是只對一個模塊進行調諧。對第二模塊(左邊的一個)進行調諧將是類似的情況。調諧元件80、82、84可以是能夠從商業(yè)渠道獲得的金屬元件。(例如，由Johanson Manufacturing所能夠提供的金屬調諧元件，http//www.iohansonmfg.com/mte.htm#。)還可以使用同樣也是能夠從商業(yè)渠道獲得的介質調諧元件(例如，還是JohansonManufacturing)。
上文的討論主要集中于三模單塊10在濾波器中的使用。應該知道，本公開還包括了將三模單塊作為復用器的一部分的情況，在復用器中兩個或多個濾波器被連接到一個共同端口。可以利用三模單塊來形成一個或多個多重濾波器。
輸入/輸出輸入/輸出向三模單塊濾波器傳輸微波信號(輸入)以及從三模單塊向外傳輸微波信號(輸出)的一個適當的方法是使用探針。輸入探針會激勵起包括多個模式的射頻微波。接著，切角就會耦合不同的模式。K.Sana和M.Miyashita，“平板I/O端子在雙模介質波導濾波器中的應用(The Application of the Planar I/O Terminal to Dual-Mode Dielectric-Waveguide Filter)”IEEE Trans.Microwave TheoryTech.，pp.249 1-2495，December 2000，一文在這里作為參考，該文公開了一個雙模單塊，其輸入/輸出端子被作為一個貼片天線來向和從單塊輻射功率。
如圖11所示，本發(fā)明所要公開的方法是要在單塊中形成一個凹槽90(特別地，這里使用的是一個圓柱的孔)，在孔90的內部鍍上導體(典型地為銀，但不是必須)，然后將金屬表面連接到濾波器/單塊外部的電路。將金屬鍍層連接到外部電路的形式可以是圖11所示的多種形式中一種，其中孔或凹槽的內部或內直徑被鍍上了金屬(圖11(a))。然后，一個電連接100從孔/凹槽90的金屬上固定到外部電路，這樣就形成了一個進入或出三模單塊10傳輸信號的可重復的方法。在圖11(b)中，一根導線被焊接到鍍層上以形成電連接100，在圖11(c)中使用了一個壓入接頭100，而在圖11(d)中，凹槽被填以包括導線100在內的金屬。
既然探針是集成在單塊10中的，那么就減小了探針和模塊之間的竄動。這與現有技術中將外部探針100插入模塊100的孔90相比是一個改進。探針100和孔90之間的空隙會導致功率處理方面的問題。
包括一個預選或屏蔽濾波器、一個三模單塊諧振器以及一個低通濾波器的集成濾波器裝置為了使三模單塊濾波器成為一個實用的器件，人們已經發(fā)展了很多特性/技術。這些特性和技術將在下文中被描述并且將組成本公開的權利要求書。
濾波器裝置新穎和非顯然的濾波器裝置110包括三個部分，單塊諧振器10、預屏蔽(或屏蔽)120以及低通濾波器130，該濾波器裝置可以采用多個實施例中的一個。在一個實施例中，這三個濾波器零件按照圖12a所示組合在一起，其連接是通過同軸連接器140來連接到共同電路板。如圖12b所示，在該實施例中，低通濾波器(LPF)130就被刻在了共同電路板上。該低通濾波器130是采用微帶的方式被制作在承載著單塊濾波器10、12以及屏蔽120濾波器的同一個電路板上。
圖12a和12b所示的低通濾波器130包括了三個開路端以及它們的連接部分。該低通濾波器130的設計可以根據不同的規(guī)范而改變。
在第二實施例中，承載濾波器裝置110的電路板是由其它發(fā)送和/或接收系統(tǒng)的部分所組成的電路板的一個集成的部分，所述發(fā)送和/或接收系統(tǒng)例如天線、放大器或模數轉換器。例如，圖13所示的濾波器裝置110就與4元件微帶貼片天線陣列150處于同一個板上。單塊濾波器10、12以及梳狀線(或預屏蔽)濾波器120被裝配在承載著4元件天線陣列150的同一個板上。單塊10以及屏蔽濾波器120位于電路板的一邊。低通濾波器130和天線150位與另一邊。如果需要，還可以包括一個外殼。
在第三實施例中，濾波器裝置110被包括在一個盒子中，所提供的連接器是同軸連接器或者可以使用標準焊接操作焊接到其它電路板上的焊盤。圖14表示的是使用了焊盤160的兩個封裝例子。如果需要，濾波器的封裝可以包括散熱片。圖14所示類型的封裝可以按圖示僅僅包括一個單塊10、12，或者也可以包括圖13所示類型的濾波器裝置110。圖14(a)表示了封裝于一個盒子中的單塊濾波器10、12，其內部結構示于圖14(b)。圖14(a)中盒子底部的焊盤160將被焊接到電路板上。圖14(c)表示了一個雙工器的類似封裝，該雙工器包括了兩個具有共同端口的濾波器，所以該封裝就具有三個連接焊盤160。所示的這種類型的封裝可以只包括單塊10、12或者也可以包括濾波器裝置110。
預選或屏蔽濾波器對于諸如濾波器的任意一種諧振器件都存在所不希望的寄生模式的問題，或者說是所不希望的諧振。這一問題對于像三模單塊10、12這樣的多模諧振器就尤為明顯。對于一個設計帶通中心為1.95GHz的三模單塊10、12來說，第一諧振將會在2.4GHz附近發(fā)生。為了減輕這一問題，我們的公開使用了與單塊濾波器10、12一起封裝的相對寬帶的屏蔽濾波器120。
預屏蔽濾波器120是被作為一個寬帶帶通濾波器，它橫跨在三模單塊10、12的通帶響應上。它的通帶比三模單塊10、12諧振器的通帶要寬。所以，它不會影響落在三模單塊諧振器10、12的通帶之內的信號。然而，它將會在止帶內提供附加的抑制。所以，它將會抑制緊跟在三模單塊諧振器10、12的通帶旁的第一部分寄生模式。見圖15。
在例子1中，濾波器裝置是被設計來用于3G應用的。在一個優(yōu)選實施例中，它被用于一個寬帶碼分多址(WCDMA)基站中。它具有的輸出頻率大約是f0＝2.00GHz，抑制規(guī)格向外一直到12.00GHz。接收帶寬是從1920到1980MHz。發(fā)送帶寬是從2110到2170MHz。在發(fā)送模式的止帶中，從2110到2170MHz的衰減需要有90dB，從2170到5GHz的衰減需要有55dB，從5GHz到12.00GHz的衰減需要有30dB。所選的預選或屏蔽濾波器120其通帶是從1800MHz到2050MHz，且在2110MHz處有一個60dB的凹陷。在2110MHz到5GHz之間，它提供了30dB的衰減。
在例子1中，屏蔽濾波器120具有250MHz的帶寬，并且它是基于4極梳狀線設計，該設計具有一個用來輔助實現所期望的帶外抑制的交叉耦合。圖16表示了該屏蔽濾波器120。圖16(a)表示了一個4極梳狀線濾波器封裝。圖16(b)表示了4極以及交叉耦合的內部設計。圖16(b)中的SMA接頭被從整個濾波器封裝到電路板的直接連接所代替。
低通濾波器蜂窩基站濾波器的規(guī)格一般都會要求在高于通帶頻率幾倍的地方有一定水平的信號抑制。例如，一個通帶位于1900MHz的濾波器可能在12,000MHz處具有一個抑制規(guī)格。對于標準的梳狀線濾波器，一個同軸低通濾波器會在比通帶高得多的頻率提供抑制。對于這里所公開的濾波器封裝，低通濾波器130是以微帶或帶狀線的形式來制作的，且被集成到(或刻蝕在)已經承載且連接了單塊濾波器10、12以及屏蔽濾波器120的電路板上。低通濾波器130的確切設計會根據所需要實現的具體電學要求而發(fā)生改變。一個可能的形狀示于圖12a和12b。
延時濾波器在另一個非限制性、示例性實施例中，所提供的延時濾波器被設計成具有平坦的群延時特性。在本實施例中，一個非限定性的例子就是群延時濾波器的設計并不是為了某一特定頻率的抑制。
為了實現一個平坦的群延時，就必須具有一個確定的交叉耦合方案。例如，但不是作為限制地，在一個六極濾波器中，至少模1-2、2-3、3-4、4-5和5-6會被耦合。此外，指定的交叉耦合被用來輔助達到一定的頻率抑制規(guī)格。在本實施例的情況中，對于一個六極濾波器，用來平坦化延時的是1-6和2-5。
如圖17(a)和(b)的幾何結構被提供來實現前述的實施例。與圖2所示的本發(fā)明實施例相比，輸入/輸出探針20、22被置于裝置的端面上而不是像圖2中那樣位于兩個模塊的同一邊。這樣做的結果就使得模式1-6和2-5之間的正交叉耦合成為可能，而在圖2所示的實施例中，1-6交叉耦合是負的，而且不存在2-5交叉耦合。這樣就使得在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中能夠實現平坦群延時。
如上所述，三模單塊延時濾波器包括兩個三模單塊空腔諧振器10、12。每個三模單塊諧振器在一個塊中具有三個諧振器。所使用的三個模式是相互正交的TE101、TE011和TM110模式。六個模式1...6的電場方向按照圖17(a)所示方向排列，這樣就可以實現濾波器均衡延時響應。例如，但不是限制性地，延時濾波器需要在諧振器1和2、諧振器2和3、諧振器3和4、諧振器4和5、諧振器5和6、諧振器1和6、諧振器2和5之間全部實現正的耦合。
一個輸入/輸出探針，例如20，被連接到每一個鍍有金屬的介質塊上，例如10，以傳輸微波信號。每個空腔內的諧振模式之間的耦合通過上述的切角30、33、36來實現。切角被用來將指向一個方向的模式耦合到第二個互相正交的方向的模式。在每個空腔中有兩個用來耦合三個諧振器的主切角30、33，其中一個指向x軸另一個指向y軸。兩個模塊10、12之間的開口40被用來在空腔之間將所有六個諧振模式1...6耦合在一起。開口40通過兩個模式之間的磁場來產生兩個電感性耦合，還會通過電場來產生一個電容性耦合。此外，沿著z軸的第三切角36可以被用來消除諧振器之間所不希望的耦合。圖17(b)表示了具有切角30、33、36以及耦合口40的三模單塊延時濾波器的結構線表示圖。
圖18(a)和(b)表示了被耦合來形成6極延時濾波器的兩個單塊10、12的立體圖。切角30、33、36被用來將一個單塊空腔中的指向一個方向的模式耦合到指向互相正交的第二方向的模式。每個耦合表示了濾波器響應中的一極。所以，上面所討論的三模單塊表示了等價的三極或三個電諧振器。圖17(b)和圖18所表示的第三切角36提供了單塊中模式1和3、模式4和6之間的交叉耦合。通過適當地選擇切角所在的模塊具體邊緣，就可以實現正的或負的交叉耦合。第三切角36可以被用來改進濾波器的延時響應或者用來消除三模單塊濾波器中所不希望的寄生效應。
開口40功能在于在延時濾波器的所有六個諧振模式之間產生三個耦合，而不是常規(guī)帶通濾波器的兩個耦合。如圖19所示，開口40通過模式3和4、模式2和5之間的磁場來產生兩個電感性耦合；還會通過耦合模式1和6之間的電場來產生一個正的電容性耦合。通過調整高度H改變得最多的是耦合M34，而通過調整開口寬度W改變得最多的是耦合M25。類似地，通過改變開口的厚度T可以調整通過電場耦合的耦合M16。
圖20表示了由HFSS 3D電磁仿真器在中心頻率2140MHz處仿真得到的三模單塊延時濾波器的頻響特性。該濾波器在寬頻帶上具有超過20dB的反射損耗和很平坦的群延時。
盡管本發(fā)明在本專利申請中是通過參考本發(fā)明優(yōu)選實施例的細節(jié)而公開的，但可以理解本公開只是示例性的而不是限制性的，這正如那些熟悉技術的人士所熟知的，可以在本發(fā)明的精神和所附權利要求及其等價內容的范圍內作改動。
權利要求
1.一個具有一個平坦群延時濾波器的諧振器，包括通過一個開口而互相耦合的第一三模單塊和第二三模單塊；以及位于所述第一三模單塊一端的第一探針和位于所述第二三模單塊一端的第二探針，所述第二三模單塊的一端與所述第一三模單塊的所述一端相對。
2.權利要求1中的諧振器，其中所述第一三模單塊的模式與所述第二三模單塊的模式通過所述開口相互耦合，而且至少兩對所述模式是交叉耦合的。
3.權利要求2中的諧振器，其中所述的至少兩對在共同的極性上被交叉耦合。
4.權利要求3中的諧振器，其中所述共同極性是正的。
5.權利要求2中的諧振器，其中所述開口通過磁場在兩個模式間產生兩個電感性耦合，所述開口還通過電場產生一個電容性耦合。
6.權利要求1中的諧振器，其中所述第一三模單塊以及所述第二三模單塊都包括一個鍍有金屬的介質塊。
7.權利要求1中的諧振器，其中所述第一三模單塊以及所述第二三模單塊都沿著第一軸上的第一角以及第二軸上的相互正交的第二角被切割，以通過所述開口產生所述耦合。
8.權利要求7中的諧振器，還包括沿著所述第一三模單塊和所述第二三模單塊的第三軸上的一個角作第三切割，以消除不希望的耦合。
9.通過諧振器產生一個平坦的群延時的方法，包括通過一個開口將第一三模單塊和第二三模單塊相互耦合；以及保持第一探針位于所述第一三模單塊一端，以及保持第二探針位于所述第二三模單塊一端，所述第二三模單塊的一端與所述第一三模單塊的所述一端相對。
10.權利要求9中的方法，還包括通過所述開口將所述第一三模單塊的模式與所述第二三模單塊的模式相互耦合，其中至少兩對所述模式是交叉耦合的。
11.權利要求10中的方法，其中所述的至少兩對在共同的極性上被交叉耦合。
12.權利要求11中的方法，其中所述共同極性是正的。
13.權利要求10中的方法，還包括通過磁場在兩個模式之間產生兩個電感性耦合，以及通過電場產生一個電容性耦合。
14.權利要求9中的方法，其中所述第一三模單塊以及所述第二三模單塊都包括一個鍍有金屬的介質塊。
15.權利要求9中的方法，還包括在所述第一三模單塊和所述第二三模單塊上沿著第一軸的第一角進行第一切角；以及在所述第一三模單塊和所述第二三模單塊的第二軸上進行相互正交的第二切角，以通過所述開口產生所述耦合。
16.權利要求15中的方法，還包括在所述第一三模單塊和所述第二三模單塊上沿著第三軸的一個角進行第三切割以消除不希望的耦合。
全文摘要
一個延時濾波器使用了介質單塊三模諧振器和獨特的諧振器內耦合結構，該濾波器具有更小的體積和處理更高功率的能力。三模單塊諧振器在一個模塊內具有三個諧振器。一個輸入/輸出探針被連接到每個鍍有金屬的介質塊上一傳送微波信號。切角將指向一個方向的模式耦合到指向互相正交的第二方向的模式。兩個模塊之間的一個開口耦合了所有六個諧振模式，并且通過兩個模式之間的磁場產生了兩個感性耦合，還通過電場產生了一個感性耦合。輸入/輸出探針、耦合切角以及開口被對準，這樣所有的六個諧振器就會在所需要的值和符號上被耦合，所以就可以實現在一定帶寬內傳輸信號的恒定延時。通過將輸入和輸出探針連接到印刷電路基板上，該延時濾波器就是表面可安裝的。
文檔編號H01P11/00GK1492535SQ0312497
公開日2004年4月28日 申請日期2003年9月23日 優(yōu)先權日2002年10月23日
發(fā)明者王赤, 王偉立, 威廉·D·威爾伯, 威廉·D·布萊爾, D 威爾伯, D 布萊爾, 赤 王 申請人:無線電射頻系統(tǒng)公司