專利名稱：介質濾波器、介質雙工器以及通訊裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于高頻電路的介質濾波器和介質雙工器，以及一種采用介質濾波器或介質雙工器的通訊裝置。
背景技術：
以下三個出版物中披露了介質濾波器在一個介質塊中具有多個諧振線。
日本未審查專利申請公告No.9-64616披露了一種介質濾波器，在這種介質濾波器中，在其中形成導電膜的凹槽(狹槽)設在介質塊的開端面上，以便于電容性耦合相互的諧振線。
日本未審查專利申請公告No.5-335808披露了一種介質濾波器，在這種介質濾波器中，在其中形成導電膜的開槽設在介質塊的端面上，從而在接近于諧振線開端的區(qū)域和開槽之間產(chǎn)生一個電容。
日本未審查專利申請公告No.10-256807披露一種介質濾波器，在這種介質濾波器中，各個諧振通孔具有一個臺階形式。一個大直徑孔的中心軸與一個小直徑孔的中心軸存在較大的偏差，以形成一個彎曲的諧振通孔。
通過通孔的相互耦合以及根據(jù)需要在通孔之間設置間距所產(chǎn)生的衰減峰值允許將衰減峰值的頻率控制在所要求的頻率。
圖9A至9D顯示了一例公知的介質雙工器的結構；圖9A是該雙工器的俯視圖；圖9B是介質雙工器的前視圖，圖9C是該介質雙工器的仰視圖，以及圖9D是該介質雙工器的右視圖。介質雙工器的基本矩形平行六面體的介質塊1具有多個諧振通孔2a至2c，3，4a至4d，以及5，各自在內部形成一個導體。各個接地孔6設置在諧振通孔2a和3之間、諧振通孔2c和4a之間和諧振通孔4d和5之間，以便于能阻斷它們之間的耦合。在整個接地孔6內部形成導電膜，以及將導電膜的另一端連接著外導體10。
介質塊1也具有激勵通孔7、8和9，各個通孔在其中形成導體。在該介質塊1外表面上形成外導體10。各個激勵通孔7、8和9的一段與介質塊1的一端面上的外導體10相連接。一個傳輸端17、一個天線端18以及一個接收端19分別形成在激勵通孔7、8和9的另一端，且向板的安裝表面延伸。諧振通孔2至5是一個臺階孔，各自在它的開路端面有一個較大的內徑(在圖9B前面的另一邊)以及在它的短路端面有一個較小的內徑(在圖9B的前面)。在圖9A至9D所示的結構實例中，一個由通孔4a所形成的諧振器電容耦合(C耦合)至一個由通孔4b所形成的諧振器，一個由通孔4b所形成的諧振器電感耦合(L耦合)至一個由通孔4c所形成的諧振器，以及一個由通孔4c所形成的諧振器電容耦合(C耦合)至一個由通孔4d所形成的諧振器。


圖10是顯示在圖9A至9D所示的介質雙工器的天線端18和接收端19之間的傳輸特性的圖形。將由通孔4a所形成的諧振器耦合至由通孔4b所形成的諧振器會產(chǎn)生衰減峰值Pab。將由通孔4b所形成的諧振器耦合至由通孔4c所形成的諧振器會產(chǎn)生衰減峰值Pbc。將由通孔4c所形成的諧振器耦合至由通孔4d所形成的諧振器會產(chǎn)生衰減峰值Pcd。將通孔4c和4d之間的間距設置成小于在通孔4a和4b之間的間距，從而在通帶附近產(chǎn)生衰減峰值Pcd。
在以上出版物中所披露的任何介質濾波器中，諧振通孔是根據(jù)特性所設置的間距來排列的，以便于將諧振器相互耦合，使之具有預定的電容性或電感性的耦合。換句話說，由于衰減峰值的頻率可根據(jù)在諧振通孔之間的間距而變化，與通帶有關的衰減峰值的頻率位置可以根據(jù)在諧振通孔之間的間距來控制。因此，在具有三個或多個諧振通孔的許多情況下，在諧振通孔之間的間距是可以變化的，正如以上所討論的那樣。
然而，由于在所成型介質塊的尺寸上的變化與介質濾波器的電性能的變化有關，在諧振通孔之間的間距是較小的區(qū)域受成型介質塊尺寸變化的影響較大，從而會引起制造中缺陷因素的增加。此外，在諧振通孔之間的間距較小區(qū)域中，流經(jīng)該諧振通孔的電流密度會增加，從而就減小了諧振器的空載Q(Q0)。這成為在防止由于峰值的出現(xiàn)所引起的性能改善的因素。
發(fā)明概述為了能夠解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種介質濾波器和一種介質雙工器，該雙工器在沒有大大減小諧振通孔之間的間距的情況下可以在其通帶的較高頻率一邊和較低頻率一邊都具有衰減峰值，以及提供一種具有介質濾波器或介質雙工器的通訊裝置。
在本發(fā)明的第一方面提供了一種介質濾波器，該介質濾波器具有介質塊且包括至少四個相互鄰近和平行的諧振通孔，各個諧振通孔在其內部具有導體；在介質塊的外部形成外導體；多路開槽，以及臺階。該多路開槽在內部具有內導體，該與外導體相分離，且設置在靠近至少四個諧振通孔中的3個相鄰諧振通孔的附近，以便于在一個接近三個相鄰諧振通孔的各個開路端面區(qū)域和在多路開槽內部的內導體之間形成一個電容。臺階在內部形成外導體，且形成在介質塊的外部，以便于在一個接近兩個諧振通孔的各自開路端面的區(qū)域，包括三個諧振通孔中的一個通孔和除了3個諧振通孔之外的1個諧振通孔，和臺階內部的外部導體之間形成一個電容。
在該介質濾波器中，在至少四個諧振通孔中，由三個相鄰諧振通孔所形成的諧振器可以相互電容性耦合，以便于在通帶的較低頻率一邊產(chǎn)生一個衰減峰值。臺階的存在增加了在接近兩個諧振通孔個各自開路端面的區(qū)域和外導體之間的電容，以便于將由兩個諧振通孔所形成的諧振器相互電感性耦合。采用這種結構，就能夠在通帶的較低頻率一邊和較高頻率一邊產(chǎn)生各個衰減峰值，以及在較低頻率一邊可以獲得一個較大的衰減。
介質塊較佳地還包括激勵通孔，各個激勵通孔都具有一個內部形成的導體，和諧振通孔，各個諧振通孔都具有一個內部形成的導體。激勵通孔與至少四個諧振通孔中的任何一個通孔相耦合。該諧振通孔與相對應的激勵諧振線相耦合。
采用這種結構，與激勵通孔相耦合的諧振通孔具有陷波諧振器的功能，從而它有可能進一步衰減在通帶中的較高頻率一邊和較低頻率一邊的預定頻率帶寬中的信號。
介質塊較佳地還包括形成在介質塊外面上的一個輸入端和一個輸出端，該介質塊可安裝在板上。多路開槽可排列在對著安裝到板上的外表面的另一外表面的附近。
采用這種結構，很少有可能在鄰近板的介質濾波器的其它部分和多路開槽內部的內導體之間或者在板上的電極和多路開槽內的內導體之間產(chǎn)生離散電容，從而可以抑制在介質塊已經(jīng)安裝在板上之后的特性變換。
本發(fā)明的第二方面提供了一種介質雙工器，它具有一個發(fā)送濾波器和一個接收濾波器。不論是發(fā)送濾波器或接收濾波器，具有較高的頻率通帶者是一個具有上述結構的介質濾波器。
采用該介質雙工器，可以在通帶的較低頻率一邊產(chǎn)生一個較大的衰減峰值。因此，很少有可能對發(fā)送濾波器或接收濾波器的頻率帶寬產(chǎn)生影響，應為它們只具有一個較低頻率帶寬，或者只受頻率帶寬的影響。
本發(fā)明的第三方面提供了一個通訊裝置，它具有包括上述介質濾波器或者上述介質雙工器的通訊信號處理電路。
采用這種結構，就有可能實現(xiàn)一個具有優(yōu)良高頻電路特性的小型通訊裝置。
附圖的簡要描述圖1A是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的介質雙工器的投影圖，它顯示了安裝在板上的介質雙工器。
圖1B是第一實施例的介質雙工器的投影圖，其上面顯示安裝在板上的表面；圖2圖示了對應于第一實施例的介質雙工器的一行通孔；圖3是第一實施例的介質雙工器的等效電路圖；圖4圖示了在第一實施例的介質雙工器中的一個天線端和一個接收端之間的特性；圖5A圖示了當一個多路開槽的尺寸變化時在天線端和接收端之間的傳輸特性變化；圖5B圖示了當一個臺階變化時在天線端和接收端之間的傳輸特性變化；圖6是說明在第一實施例的介質雙工器中的一個接收濾波器和一個傳輸濾波器之間的傳輸特性；圖7A至7C是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的介質雙工器在其開路端面一邊的前視圖；圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例一個通訊裝置的結構實例的方框圖；圖9A顯示了一例公知的介質雙工器的結構實例，是該介質雙工器的俯視圖；圖9B是該例公知介質雙工器的前視圖；
圖9C是該例公知介質雙工器的底視圖；圖9D是該例公知介質雙工器的右視圖；圖10圖示了圖9A至9D所示的公知介質雙工器中的接收濾波器的傳輸特性。
較佳實施例的描述圖1A和1B是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的一個介質雙工器的投影圖；圖1A是顯示安裝在板上的介質雙工器的投影圖；圖1B是顯示安裝在板的表面的上表面的介質雙工器的投影圖。
介質雙工器的基本矩形平行六面體的介質塊1具有多個諧振通孔2a至2c、3、4a至4d和5，各個諧振通孔都在其內部具有一個導體。介質塊1也具有激勵通孔7、8和9，各個激勵通孔都在其內部具有一個導體。除了在圖1B的最接近左端面上的外表面以外，在介質塊的整個外表面上還形成了一個外導體。各個激勵通孔7、8和9的一端與介質塊1的一個端面上的外導體10相連接。在各個激勵通孔7、8和9的另一端分別形成一個傳輸端17、一個天線端18和一個接收端19，且向板的安裝表面延伸。諧振通孔2a至2c、3、4a至4d和5較佳地是有臺階的通孔，各自在它的開路端面(在圖1B所示的介質塊1的最接近左邊)具有一個較大內徑以及在它的短路端面(在圖1B所示的介質塊1的末端右邊)具有一個較小內徑。
多路開槽11具有一個預定寬度，一個預定長度以及一個預定深度，它形成在接近諧振通孔4a、4b和4c的位置上。多路開槽11在其內部具有一個導電膜。在多路開槽11的內部導電膜和一個接近各個諧振通孔4a、4b和4c的開路端面的區(qū)域之間產(chǎn)生一個電容。由于在多路開槽11的內部導電膜和一個接近各個諧振通孔4a、4b和4c的開路端面的區(qū)域之間所產(chǎn)生的電容，故在通帶的較低頻率一邊會產(chǎn)生衰減峰值。
在接近諧振通孔4c和4d的開路端面的附近形成臺階13。外導體10向臺階13的內部表面延伸。臺階13的存在增加了在接近諧振通孔4c和4d的開路端面和臺階13的外導體10之間的電容，從而增加了在由諧振通孔4c和4d所形成諧振器之間的電感耦合的程度。
為了增加在接近諧振通孔2a、2b和2c的開路端面區(qū)域和外導體10之間的電容，形成了臺階12a和12b。臺階12a和12b的存在增加了在接近諧振通孔2a、2b和2c的開路端面區(qū)域和各臺階12a和12b的外導體10之間的電容，從而增加了在由諧振通孔2a、2b和2c所形成諧振器之間的電感耦合的程度。
在圖1B所示的介質塊的部分開路端面上形成外導體10，用于將激勵通孔7、8和9連接著外導體10。各個接地孔6設置在諧振通孔2a和3之間、諧振通孔2c和4a之間和諧振通孔4d和5之間，以便于能阻斷它們之間的耦合。在接地孔6的內部形成了一個導電膜，以及將各個導電膜的另一端連接著一個外導體10。
正如圖1A和圖1B所示，當形成傳輸端17、天線端18和接收端19的介質塊1的一邊端面安裝在板上時，多路開槽11是與安裝板相分離的。因此，就減小了在多路開槽11內部導電膜和板上的電極或其它部分之間所產(chǎn)生的離散電容，從而有可能抑制由于離散電容對特性所產(chǎn)生的變化。由于臺階13的電極是外導體10，它是接地的，所以該電極不受其它周圍部分的影響。
圖3是圖1A和圖1B所示的介質雙工器的等效電路圖。圖2顯示了對應于圖3中諧振通孔2a至2c、3、4a至4d和5以及激勵通孔7至9的諧振線圖形。參考圖3，附加在Z之后的字母，例如，Z1和Z2，對應于圖2所示的諧振線序列號。具有一個一位數(shù)字后綴字母，例如，Z1，表示諧振通孔或激勵通孔的自身阻抗；而具有兩位數(shù)字后綴字母，例如，Z12和Z23，則表示在諧振通孔相互耦合或者諧振通孔和激勵通孔之間所產(chǎn)生的耦合阻抗。
Z12表示在線L1和線L2之間的耦合阻抗，以及Zbc被測表示在線Lb和Lc之間的耦合阻抗。Z23是在線L2和線L3之間的耦合阻抗，Z67表示在線L6和線L7之間的耦合阻抗，Z78表示在線L7和L8之間的耦合阻抗，以及Zab表示在線La和線Lb之間的耦合阻抗。
參考圖3，由于Z12和Zbc起著一個具有/2相位電路的功能，Z1與Z12組合具有陷波諧振器的功能。類似，Zc與Zbc組合具有陷波諧振器的功能。
Z34表示在諧振線L3和L4之間電感耦合的阻抗，Z45表示在諧振線L4和L5之間電容耦合的阻抗，以及Z56表示在諧振線L5和L6之間電容耦合的阻抗。Z89表示在諧振線L8和L9之間電感耦合的阻抗以及Z9a表示在諧振線L9和La之間電感耦合的阻抗。
根據(jù)第一實施例，介質塊1較佳測量值為20mm寬×5.2mm深×4.5mm高。在諧振通孔之間的間距在短路端面一邊設置為，例如，1.9mm。臺階13較佳的測量值為0.3mm深×0.8mm寬×3.0mm長，以便于產(chǎn)生大約2，050Mhz的衰減峰值。多路開槽11較佳的測量值為0.3mm深×0.4mm寬×3.0mm長，以便于在傳輸通帶中能夠獲得48dB或大于48dB的衰減。
正如以上所討論的，多路開槽11增加了在由第一實施例的諧振通孔4a、4b和4c所形成的三個諧振器之間的電容耦合。此外，構成了諧振通孔4a、4b和4c，從而進一步增加了在三個諧振器之間的電容耦合。換句話說，諧振通孔4a、4b和4c各自在其短路端面上具有一個小于開路端面的內徑。在開路端面上的諧振通孔4a、4b和4c的各個內徑的中心軸是偏離其在短路端面上的各個內徑的中心軸，從而在開路端面上的間距小于在短路端面上的間距。多路開槽11的存在以及諧振通孔4a、4b和4c的形狀允許由諧振通孔4a、4b和4c所形成的三個諧振器在其相互之間具有更強的電容耦合。
正如以上所討論的，臺階12a和12b增加了在由第一實施例的諧振通孔2a、2b和2c所形成的三個諧振器之間的電感耦合。此外，構成了諧振通孔2a、2b和2c，從而進一步增加了在三個諧振器之間的電感耦合。換句話說，諧振通孔2a、2b和2c各自在其短路端面上具有一個小于開路端面的內徑。在開路端面上的諧振通孔2a、2b和2c的各個內徑的中心軸是偏離其在短路端面上的各個內徑的中心軸，從而在開路端面上的間距小于在短路端面上的間距。臺階12a和12b的存在以及諧振通孔2a、2b和2c的形狀允許由諧振通孔2a、2b和2c所形成的三個諧振器在其相互之間具有更強的電感耦合。
圖4圖示了在介質雙工器中的天線端18和接收端19之間的特性。垂直軸表示從天線端18至接收端19的傳輸特性S21中的衰減，以及從天線端18至接收端19的反射特性中的衰減。在S11中的一個刻度表示5dB，在S21中的一個刻度表示10dB，并且實線表示0dB。水平軸表示一個線性的刻度，它的起始頻率為1,730MHz且終端頻率為2,130MHz。在傳輸特性S21中的通帶高頻一邊的衰減Pa是通過提供臺階13來產(chǎn)生的，該臺階13提供了由諧振通孔4c和4d所形成的兩個諧振器相互之間的電感耦合。衰減Pb產(chǎn)生于通帶的較低頻率一邊，且接近于通帶；而衰減Pc產(chǎn)生于Pb更低的頻率一邊，這些都是通過提供多路開槽11來產(chǎn)生的，該多路開槽11提供了由諧振通孔4a、4b和4c所形成的三個諧振器相互之間的電容耦合。
采用根據(jù)第一實施例介質雙工器的接收濾波器的結構，由于多路開槽11會在通帶的較低頻率一邊產(chǎn)生兩個衰減峰值，以及由以上所討論的陷波諧振器會產(chǎn)生另一衰減峰值。然而，由于陷波諧振器的衰減峰值與衰減峰值Pb相一致或者相接近，所以在圖4所示的通帶較低頻率一邊只會出現(xiàn)兩個衰減峰值Pb和Pc。
電容耦合兩個諧振器在通帶較低頻率一邊會產(chǎn)生一個衰減峰值。電容耦合在三個諧振器中的相鄰兩個諧振器(CC耦合)在通帶較低頻率一邊會產(chǎn)生兩個衰減峰值。然而，從結構上來看，在第一級諧振器和第三級諧振器之間會產(chǎn)生一個負的電容(電容跳躍)。該負的電容使得在較低頻率一邊的兩個衰減峰值逐步相互接近，以致兩個衰減峰值相互重疊和消失，從而減小了在所對應通帶中的衰減。然而，一般來說，為了避免由于電容跳躍而使得衰減峰值相互重疊，在四個諧振器中，第一級諧振器已經(jīng)與第二級諧振器電容耦合，第二級諧振器已經(jīng)與第三級諧振器電感耦合，第三級諧振器已經(jīng)與第四級諧振器電容耦合(CLC耦合)，正如圖9所示，這就會出現(xiàn)特性較差的問題，這是由于在諧振通孔之間間距的變化所引起的，以及由于較窄間距存在引起空載Q(Q0)降低，正如以上所討論的。相反，在本發(fā)明的介質雙工器中具有圖1A、1B和2所示的多路開槽11。多路開槽11所增加的電容跳躍再次將衰減峰值相互分離開?？刂贫嗦冯娙菥湍芸刂圃谕◣л^低頻率一邊的衰減特性。
在三個諧振器中，各個相鄰諧振器的電感耦合(LL耦合)也會產(chǎn)生一個在諧振器之間負電容。然而，與CC耦合所不同的是，在LL耦合中，一個衰減峰值以不同于另一衰減峰值的方式進行操作。因此，該衰減峰值并不會消失，該衰減峰值也不會減小。參考圖1A、1B和2，在傳輸濾波器中的三個諧振器相互間是LL耦合的。在構成三個諧振器的諧振通孔2a、2b和2c中，增加在開路端面上(特別是，垂直于排列諧振通孔2a、2b和2c方向的主軸)的中心諧振通孔2b的內徑就會減小在由諧振通孔2a、2b和2c所形成的兩個諧振器之間的電容跳躍，從而可以控制在通帶較高頻率一邊所產(chǎn)生的衰減峰值。
在三個諧振器之間，第一級諧振器和第二級諧振器的電容耦合以及第二級諧振器和第三級諧振器的電感耦合會在通帶較高頻率一邊產(chǎn)生衰減峰值以及在通帶較低頻率一邊產(chǎn)生衰減峰值。為了能在較低頻率一邊獲得足夠的衰減，正如圖1A、1B和2所示，就必須構成介質雙工器，使之具有由諧振通孔4a、4b、4c和4d所形成的四個諧振器，且使得三個相鄰的諧振器相互CC耦合而所剩余的諧振器與相鄰的諧振器電感耦合(CCL耦合)。
圖5A圖示了當多路開槽11的尺寸變化時在天線端18和接收端19之間的傳輸特性中的變化。參考圖5A，A0表示當多路開槽11的尺寸設置在預定的數(shù)值時的特性，且等于圖4所示的傳輸特性S21。A1表示當諧振通孔4a、4b和4c與外導體10之間所產(chǎn)生的電容隨著多路開槽11而增加時的特性，A2表示表示當諧振通孔4a、4b和4c與外導體10之間所產(chǎn)生的電容隨著多路開槽11而減小時的特性。
為了增加在多路開槽11內部導電膜的電容，例如，通過提供在圖1A所示的諧振通孔4a、4b和4c附近的多路開槽，增加多路開槽11的深度，或者增加介質塊1的長度，使得在較低頻率一邊的衰減峰值Pc移至更低的頻率，正如Pc1所示。相反，為了減小在多路開槽11內部導電膜的電容，例如，通過提供離諧振通孔4a、4b和4c較遠的多路開槽，減小多路開槽11的深度，或者減小介質塊1的長度，使得在較低頻率一邊的衰減峰值Pc移至更高的頻率，正如Pc2所示。在通帶較高頻率一邊的衰減峰值就難以移動。
衰減峰值Pb的衰減產(chǎn)生于通帶較低頻率一邊且接近于通帶，它隨著在衰減Pb的較低頻率一邊的衰減峰值Pc的頻率移至更低頻率而減小。因此，確定多路開槽11的位置和尺寸，從而可以獲得在通帶較低頻率一邊所需的頻率帶寬和衰減。
圖5B圖示當臺階13變化時在天線端18和接收端19之間傳輸特性中的變化。B0表示當臺階13的尺寸設置在預定數(shù)值時的特性，該數(shù)值也是獲得圖4所示特性時的數(shù)值。B1表示當表示當諧振通孔4a、4b和4c與外導體10之間所產(chǎn)生的電容隨著臺階13尺寸而增加時的特性，B2表示表示當諧振通孔4a、4b和4c與外導體10之間所產(chǎn)生的電容隨著臺階13尺寸而減小時的特性。正如圖5B所示，隨著在臺階13中所產(chǎn)生的電容增加，在諧振器之間電感耦合的程度也會增加，從而將通帶較高頻率一邊的衰減峰值Pa移至更低的頻率，正如Pa1所示。相反，隨著在臺階13中所產(chǎn)生電容的減小，衰減峰值Pa就會移至更高的頻率，由Pa2所示。隨著在較高頻率一邊的衰減峰值Pa的頻率移至更低頻率，就會減小在較低頻率一邊的衰減峰值Pb的衰減。因此，可根據(jù)在通帶的較高頻率一邊和較低頻率一邊的預定頻率帶寬中所需要的衰減特性，來確定臺階13的尺寸。
正如以上所討論的，可以在不改變諧振器之間的間距的情況下，來設置衰減峰值的頻率。由于采用成型技術來形成介質塊可以穩(wěn)定地設置多路開槽11的尺寸，在特性中的變化是小的，且可以在沒有增加成本因素的情況下來改善質量，例如，特性控制，從而一般降低了其成本。
圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的介質雙工器中的接收濾波器和傳輸濾波器的傳輸特性。Rx表示接收濾波器的傳輸特性，而Tx表示傳輸濾波器的傳輸特性。正如圖6所示，較低頻率一邊可作為傳輸頻率帶寬，而較高頻率一邊可作為接收頻率帶寬。在較低頻率一邊衰減的衰減峰值Pb和Pc產(chǎn)生在傳輸頻率帶寬中的預定頻率帶寬中的信號。在較高頻率一邊衰減的衰減峰值Pa產(chǎn)生在接收頻率帶寬中的預定頻率帶寬中的信號。在通帶較高頻率一邊的傳輸濾波器的衰減峰值Pd是由于臺階12a和12b的電感耦合所產(chǎn)生，其衰減信號是在接受頻率帶寬中預定頻率帶寬中。
現(xiàn)在參考圖7A至7C來討論根據(jù)本發(fā)明第二實施例的介質雙工器的三種結構實例。
圖7A至7C是第二實施例的介質雙工器以其開路端面一邊的前視圖。在圖7A所示的介質雙工器中，多路開槽11的左邊和右邊兩端是向下折疊的，從而更加接近于諧振通孔4a和4c。采用這樣的結構，在諧振通孔4a和4c之間的電容耦合可以大于在諧振通孔4a和4b之間的電容耦合以及可以大于在諧振通孔4b和4c之間的電容耦合，以便于確定在通帶的較低頻率一邊所產(chǎn)生的衰減峰值的頻率和衰減。
在圖7A所示的介質雙工器中，臺階13的左邊和右邊的兩端也是向上折疊的，從而更加接近于諧振通孔4c和4d。采用這樣的結構，就有可能在臺階13區(qū)域較小時有效地產(chǎn)生在兩個諧振器之間的電容耦合。
在圖7B所示的介質雙工器中，多路開槽11和臺階13分別具有不同于圖7A所示的性狀?？梢愿鶕?jù)需要來確定多路開槽11和臺階13的性狀和尺寸。
在圖7C所示的介質雙工器中，形成了臺階13a和13b，以便于在臺階13a和13b與接近于諧振通孔4c和4d的開路端面的區(qū)域之間產(chǎn)生一個電容。采用該結構，可以增加在上述諧振通孔和外導體10之間的電容，從而增加在諧振通孔之間的電感耦合。
盡管諧振通孔2a至2c、3、4a至4d和5是以臺階孔來顯示的，各個孔都具有一個縱向剖面形狀。在該形狀中，內徑從開路端面向短路端面逐漸變化，但是在第一實施例和第二實施例中，它們都是一個直孔，各自從開路端面到短路端面都具有一個恒定的內徑。即使臺階孔，諧振通孔2a至2c、3、4a至4d和5在開路端面上的各自內徑的中心軸與在其短路端面上的各自內徑的中心軸相一致，而不同于諧振通孔2a至2c、3、4a至4d和5在開路端面上的各自內徑的中心軸與在其短路端面上的各自內徑的中心軸相偏離的情況。在其它情況下，采用多路開槽11和臺階13可以獲得相同的效果。
盡管在第一和第二實施例中的所有介質雙工器都具有在一個單一介質塊中的傳輸濾波器和接收濾波器，但是本發(fā)明也可以應用于一個簡單的帶通濾波器，該帶通濾波器在其通帶的較高頻率一邊和其通帶的較低頻率一邊具有各自的衰減峰值。
圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的通訊裝置的結構實例的方框圖。參考圖8，通訊裝置包括一個傳輸-接收天線ANT，一個雙工器DPX，帶同濾波器BPFa和BPFb，放大器AMPa和AMPb，混頻器MIXa和MIXb，一個振蕩器OSC，以及一個頻率合成器SYN。
混頻器MIXa將發(fā)送的中頻信號IF與由頻率合成器SYN所提供的信號相混合。帶通濾波器BPFa只傳輸由混頻器MIXa所提供的混頻信號中的傳輸頻率帶寬中的信號。放大器AMPa放大由帶通濾波器BPFa所傳輸?shù)男盘?。該放大信號通過雙工器DPX并且通過傳輸-接收天線ANT來發(fā)送。放大器AMPb接受由雙工器DPX所提供的接受信號。帶通濾波器BPFb只傳輸由放大器AMPb所提供的接收信號中在接收頻率帶寬中的信號。混頻器MIXb將由頻率合成器SYN所提供的基帶信號與接收信號混頻并輸出接收到的中頻信號IF。
任何根據(jù)第一和第二實施例的介質雙工器都可以應用于圖8所示的雙工器DPX。在第一和第二實施例的介質雙工器中，具有傳輸濾波器結構的介質濾波器可以應用于帶通濾波器BPFa，而具有接收濾波器結構的介質濾波器可以應用于帶通BPFb。
盡管已經(jīng)采用特殊實施例討論了本發(fā)明，但是對本領域的熟練人士來說，許多其它變化和改進以及使用都將顯而易見。因此，較佳的是，本發(fā)明并不限于本文所披露的特定實施例，而只受附加權利要求的限制。
權利要求
1.一種介質濾波器，其特征在于，它包括一個介質塊；至少四個諧振通孔，這些諧振通孔在所述介質塊中相互相鄰且平行，各個諧振通孔在其內部表面具有各自形成的導體；一個外導體，它形成在所述介質塊的至少一個外部表面上；一個多路開槽，它形成在所述介質塊中且具有一個形成在其內部表面上的內導體，所述內導體與所述外導體相分離，所述多路開槽排列在接近于至少四個諧振通孔中的三個相鄰的諧振通孔，從而在所述三個相鄰諧振通孔的各自開路端面附近的一個第一區(qū)域和所述多路開槽的內導體之間產(chǎn)生一個電容；和，一個臺階，它形成在所述介質塊上，所述外導體在所述臺階中延伸，從而在近于至少四個諧振通孔中的兩個諧振通孔的各自開路端面的一個第二區(qū)域和在所述臺階中的外導體之間產(chǎn)生一個第二電容，所述兩個諧振通孔包括三個相鄰諧振通孔中的一個諧振通孔，并且一個諧振通孔不是三個相鄰的諧振通孔。
2.根據(jù)權利要求1所述介質濾波器，其特征在于，還包括一個激勵通孔，它形成在所述介質塊上，所述激勵通孔具有一個形成在其內部表面的導體，所述激勵通孔與在至少四個諧振通孔中的任何一個諧振通孔相耦合。
3.根據(jù)權利要求1所述介質濾波器，其特征在于，還包括一塊安裝板，在所述板上安裝所述介質塊；和，一個輸入端和一個輸出端，形成在安裝在所述安裝板上的所述介質塊的一個外表面上，其中，所述多路開槽排列所述介質塊的一個外表面上，該表面是安裝在所述安裝板上的所述介質塊外表面的另一表面。
4.根據(jù)權利要求2所述介質濾波器，其特征在于，還包括一個安裝板，在所述板上安裝所述介質塊；和，一個輸入端和一個輸出端，形成在安裝在所述安裝板上的所述介質塊的一個外表面上，其中，所述多路開槽排列所述介質塊的一個外表面，該表面是安裝在所述安裝板上的所述介質塊外表面的另一表面。
5.一種介質雙工器，其特征在于，它包括一個傳輸濾波器；和，一個接收濾波器，其中，所述傳輸濾波器和所述接收濾波器中至少有一個是根據(jù)權利要求1所述介質濾波器。
6.一種介質雙工器，其特征在于，它包括一個傳輸濾波器；和，一個接收濾波器，其中，所述傳輸濾波器和所述接收濾波器中至少有一個是根據(jù)權利要求2所述介質濾波器。
7.一種介質雙工器，其特征在于，它包括一個傳輸濾波器；和，一個接收濾波器，其中，所述傳輸濾波器和所述接收濾波器中至少有一個是根據(jù)權利要求3所述介質濾波器。
8.一種包括一個通訊信號處理電路的通訊裝置，所述通訊信號處理電路包括根據(jù)權利要求1所述的介質濾波器。
9.一種包括一個通訊信號處理電路的通訊裝置，所述通訊信號處理電路包括根據(jù)權利要求2所述的介質濾波器。
10.一種包括一個通訊信號處理電路的通訊裝置，所述通訊信號處理電路包括根據(jù)權利要求3所述的介質濾波器。
11.一種包括一個通訊信號處理電路的通訊裝置，所述通訊信號處理電路包括根據(jù)權利要求5所述的介質雙工器。
12.一種包括一個通訊信號處理電路的通訊裝置，所述通訊信號處理電路包括根據(jù)權利要求6所述的介質雙工器。
13.一種包括一個通訊信號處理電路的通訊裝置，所述通訊信號處理電路包括根據(jù)權利要求7所述的介質雙工器。
全文摘要
一種介質濾波器具有一個介質塊且該介質塊包括至少四個相互相鄰的諧振通孔。多路開槽排列在至少四個諧振通孔的三個相鄰通孔附近。多路開槽具有一個形成在其內部表面上的內導體，以便于在三個相鄰通孔的各自開路端面附近的一個第一區(qū)域和多路開槽的內導體之間產(chǎn)生一個第一電容。形成一個臺階，從而在至少四個諧振通孔的兩個通孔的各自開路端面附近的一個第二區(qū)域和處在該臺階內的一個外導體之間產(chǎn)生一個第二電容。采用該多路開槽和三個相鄰通孔，可以在通帶的較低頻率一邊產(chǎn)生一個衰減峰值，以及采用兩個通孔和在臺階內的外導體，可以在通帶的較高頻率一邊產(chǎn)生一個衰減峰值。
文檔編號H01P1/213GK1551405SQ20041004345
公開日2004年12月1日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權日2003年5月9日
發(fā)明者後川祐之, 多田齊, 加藤英幸, 幸, 後川 之 申請人:株式會社村田制作所