專利名稱：寬帶多模濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾波器技術(shù)，尤其涉及一種能夠產(chǎn)生足夠的耦合量的多模濾波器。
背景技術(shù)：
射頻(RF)空腔濾波器中形成有多個空腔，只允許有用頻帶的信號通過，通常被應(yīng)用于使用較高功率頻率信號的基站中。邊緣(skirt)特性和插入損耗對于空腔濾波器非常重要。所述邊緣特性是指濾波器的帶通特性曲線中的邊帶的傾斜程度，插入損耗是指在空腔濾波器的輸入相比于輸出的損耗。所述邊緣特性隨著極點(pole)數(shù)量的增加而得到改善，而插入損耗與極點數(shù)量 成反比。換句話說，所述邊緣特性與插入損耗具有消長關(guān)系，因此考慮邊緣特性及插入損耗來確定極點數(shù)量。一般地，空腔濾波器中的極點數(shù)量對應(yīng)于空腔的數(shù)量，而空腔數(shù)量與濾波器的尺寸直接相關(guān)。隨著移動通信的發(fā)展，濾波器得到了廣泛地應(yīng)用，不斷地需要濾波器具有小型化和高性能。多模濾波器是根據(jù)這種需求而發(fā)展起來的濾波器。與單模濾波器不同的是，多模濾波器在一個諧振器中使用多個諧振模式。因此，多模濾波器比單模濾波器的尺寸更小，但具有高性能的優(yōu)點。同時，傳統(tǒng)多模濾波器使用端口饋電(Port Feeding)。換句話說，傳統(tǒng)多模濾波器由電場耦合和磁場耦合之一進(jìn)行饋電。然而，根據(jù)浪涌(Surge)標(biāo)準(zhǔn)，通過沒有接地結(jié)構(gòu)的電場耦合實現(xiàn)的端口饋電無法應(yīng)用于空腔濾波器，這是因為根據(jù)浪涌標(biāo)準(zhǔn)，空腔濾波器在進(jìn)行端口饋電時必須接地。另外，如圖I所示的使用通過磁場耦合實現(xiàn)的端口饋電的傳統(tǒng)多模濾波器無法獲得足以實現(xiàn)寬帶特性的耦合量。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的一目的在于提供一種產(chǎn)生足夠的耦合量而能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶特性的多模濾波器。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠通過下述的實施例簡單地達(dá)到本發(fā)明的其他目的。技術(shù)方案一種多模濾波器，包括外殼；形成在所述外殼中的空腔；容納于所述空腔中的諧振器；至少一個連接器，被形成為穿過所述外殼的側(cè)壁；以及
至少一個耦合元件，與所述空腔中的至少一個連接器分別連接，所述至少一個耦合元件分別將所述至少一個連接器與所述諧振器進(jìn)行耦合；其中，每個所述耦合元件從前截面來看為“T”形，從側(cè)截面來看為“L”形。其中，所述至少一個耦合元件使用E場耦合和H場耦合分別將所述至少一個連接器與所述諧振器進(jìn)行耦合。其中，每個所述耦合元件包括第一耦合板，位于垂直方向；第二耦合板，從所述第一耦合板的上部延伸且與所述諧振器相向；第三耦合板，從所述第一耦合板的下部延伸且與所述外殼的底面相向。
其中，每個所述耦合元件的所述第三耦合板接地。一種多模濾波器，包括外殼；形成在所述外殼中的空腔；容納于所述空腔中的諧振器；至少一個連接器，被形成為穿過所述外殼的側(cè)壁；以及至少一個耦合元件，與所述空腔中的至少一個連接器分別連接，所述至少一個耦合元件分別將所述至少一個連接器與所述諧振器進(jìn)行耦合；其中，每個所述耦合元件從前截面來看為“T”形，所述“T”形的水平部分而對所述諧振器，所述“T”形的垂直部分接地，在所述至少一個耦合元件與所述至少一個諧振器之間形成E場稱合和H場f禹合。技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明的所述多模濾波器實現(xiàn)了寬帶特性。


圖I為傳統(tǒng)多模濾波器的立體視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多模濾波器的立體視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多模濾波器的平面視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多模濾波器的側(cè)視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的多模濾波器的立體視圖；圖6為對傳統(tǒng)雙模濾波器進(jìn)行耦合模擬后的結(jié)果圖；圖7為對本發(fā)明第二實施例所述多模濾波器進(jìn)行耦合模擬后的結(jié)果圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多模濾波器的立體視圖，圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多模濾波器的平面視圖，圖4為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多模濾波器的側(cè)視圖。如圖2至4所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多模濾波器200包括外殼210、空腔220、諧振器230、連接器240以及耦合元件250。所述外殼210保護(hù)多模濾波器中的各元件，并阻抗電磁波。所述外殼210可以通過在鋁材料上涂覆具有高導(dǎo)電性的銀而形成，用作接地?？涨?20形成在外殼210中，用于諧振。在圖2和3中，各個空腔220均為圓柱形，但也可以具有多種形狀，例如方柱(長方體)形狀。所述諧振器230分別位于各個空腔220中，用于設(shè)定在多模濾波器中的各個模式的諧振頻率。所述諧振器230可以根據(jù)多模濾波器的模式，例如TE模式或TM模式，由金屬或介電材料形成。在圖2至4中，各個諧振器230均為圓柱形，但也可以具有多種形狀，例如方柱(長方體)形狀、圓盤形狀。如果所述諧振器230為圓柱形，圖2和圖3所示一樣，則可以在空腔220中會發(fā)生第一模式261以及垂直于第一模式261的第二模式262。在一實施例中，如果諧振器230的高度較低，(即所述諧振器230為扁圓柱形)，則第一模式261和第二模式262可以為HEH 模式。在另一實施例中，如果諧振器230的高度較高，則第一模式261和第二模式262可以為HEE模式。另外，在空腔220中產(chǎn)生的模式的數(shù)量可以為三個或更多，這是對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。所述連接器240被形成為穿過外殼210的側(cè)壁。所述連接器240可以為RF信號輸入的連接器或通過多模濾波器過濾的信號輸出連接器。耦合元件250在空腔220中與連接器240相連，將連接器240與諧振器230進(jìn)行耦合。所述耦合元件250例如由金屬構(gòu)成，并且從前截面來看實質(zhì)上為“T”形，從側(cè)截面來看實質(zhì)上為“L”形。具體地，所述稱合兀件250可以包括第一稱合板251、第二稱合板252和第三I禹合板 253。所述第一耦合板251對應(yīng)于“T”形的垂直部分，并且位于空腔220中的垂直方向。所述第一耦合板251在連接器240與諧振器230之間產(chǎn)生H場耦合。所述第二耦合板252對應(yīng)于“T”形的水平部分，并且從第一耦合板251的上部延伸，而對諧振器230。換句話說，所述第二耦合板252連接第一耦合板251且而對諧振器230地設(shè)置在空腔220中。所述第二耦合板252在連接器240與諧振器230之間產(chǎn)生E場耦合。所述第三耦合板253從第一耦合板251的下部延伸，且而對外殼210的底部。所述第三耦合板253使耦合元件250穩(wěn)定地固定且將耦合元件250接地。為此，第三耦合板253上形成有螺紋孔，外殼210的底部通過螺栓270與第三耦合板253相結(jié)合。結(jié)果，“T”形的垂直部分的下部接地。簡言之，本發(fā)明一實施例所述多模濾波器200既產(chǎn)生H場耦合，也產(chǎn)生E場耦合，從而在連接器240與諧振器230之間獲得足夠的耦合量。因此，多模濾波器200能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶特性。圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的多模濾波器的立體視圖。在圖5中，本發(fā)明第二實施例的多模濾波器500與在圖2至圖4中第一實施例的多模濾波器大致相同，區(qū)別僅在于有兩個連接器540和545被形成為穿過外殼510的側(cè)壁，且這兩個連接器540和550分別連接對應(yīng)的耦合元件550和555。在此情形中，一個連接器540可以用作輸入連接器，另一個連接器545可以用作輸出連接器。另外，如前所述，每個耦合元件550和555使用H場耦合和E場耦合分別將兩連接器540和545與諧振器530進(jìn)行耦合。換句話說，本發(fā)明所述多模濾波器可以應(yīng)用于具有多個連接器的空腔濾波器。對本發(fā)明所述多模濾波器200和500與傳統(tǒng)多模濾波器進(jìn)行比較如下。在傳統(tǒng)多模濾波器中并不存在類似第二耦合元件252、552和557的結(jié)構(gòu)。因此，在傳統(tǒng)多模濾波器的情形中，僅能產(chǎn)生很強(qiáng)的H場稱合(即電感稱合Inductive coupling),但產(chǎn)生很弱的甚至無法產(chǎn)生E場稱合(即電容稱合Capacitive coupling)。然而，如上所述，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的第二耦合板252、552和557時，在連接器240,540和545與諧振器230和530之間產(chǎn)生E場耦合，相應(yīng)提高了連接器240、540和545與諧振器230和530之間的耦合量。因此，根據(jù)本發(fā)明，所述耦合元件250、550和555使用E場耦合和H場耦合將連接器240、540和545與諧振器230和530進(jìn)行耦合，從而獲得足夠的耦合量，因此實現(xiàn)具有寬帶特性的多模濾波器。 在本發(fā)明另一實施例中，輸入連接器和輸出連接器可以分別在不同的空腔內(nèi)連接耦合元件250、550和555。在此情形中，連接器和相應(yīng)的耦合元件分別形成在相應(yīng)的空腔中。以下說明對傳統(tǒng)多模濾波器和根據(jù)本發(fā)明第二實施例的多模濾波器500進(jìn)行耦合模擬后的結(jié)果。圖6為對傳統(tǒng)雙模濾波器進(jìn)行耦合模擬后的結(jié)果圖，圖7為對本發(fā)明第二實施例多模濾波器(雙模濾波器)500進(jìn)行耦合模擬后的結(jié)果圖。為了獲得中心頻率為2. 5GHz且?guī)挒?0MHz的帶通濾波器的特性，群延遲(GroupDelay)必須小于18. 15ns。然而，當(dāng)使用傳統(tǒng)雙模濾波器時,如圖6所示,很難獲得40ns以下的群延遲，因此，傳統(tǒng)雙模濾波器很難獲得寬帶特性。另一方面，如圖7所示，本發(fā)明第二實施例所述多模濾波器的中心頻率為
2.53GHz，帶寬為46. 5MHz，因此能夠獲得較寬的帶通特性。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種多模濾波器，包括 夕卜殼; 形成在所述外殼中的空腔； 容納于所述空腔中的諧振器； 至少一個連接器，被形成為穿過所述外殼的側(cè)壁；以及 至少一個耦合元件，與所述空腔中的至少一個連接器分別連接，所述至少一個耦合元件分別將所述至少一個連接器與所述諧振器進(jìn)行耦合； 其中，每個所述耦合元件從前截面來看為“T”形，從側(cè)截面來看為“L”形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模濾波器，其中，所述至少一個耦合元件使用E場耦合和H場耦合分別將所述至少一個連接器與所述諧振器進(jìn)行耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模濾波器，其中，每個所述耦合元件包括 第一I禹合板，位于垂直方向； 第二耦合板，從所述第一耦合板的上部延伸且與所述諧振器相向； 第三耦合板，從所述第一耦合板的下部延伸且與所述外殼的底面相向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模濾波器，其中，每個所述耦合元件的所述第三耦合板接地。
5.—種多模濾波器,包括 夕卜殼; 形成在所述外殼中的空腔； 容納于所述空腔中的諧振器； 至少一個連接器，被形成為穿過所述外殼的側(cè)壁；以及 至少一個耦合元件，與所述空腔中的至少一個連接器分別連接，所述至少一個耦合元件分別將所述至少一個連接器與所述諧振器進(jìn)行耦合； 其中，每個所述耦合元件從前截面來看為“T”形，所述“T”形的水平部分而對所述諧振器，所述“T”形的垂直部分接地，在所述至少一個耦合元件與所述至少一個諧振器之間形成E場稱合和H場f禹合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于實現(xiàn)寬帶的多模濾波器。所述多模濾波器包括外殼；形成在所述外殼中的空腔；容納于所述空腔中的諧振器；至少一個連接器，被形成為穿過所述外殼的側(cè)壁；以及至少一個耦合元件，與所述空腔中的至少一個連接器分別連接，所述至少一個耦合元件分別將所述至少一個連接器與所述諧振器進(jìn)行耦合；其中，每個所述耦合元件從前截面來看為“T”形，從側(cè)截面來看為“L”形。
文檔編號H01P5/00GK102790250SQ20121015512
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者千東完, 張宰源, 申起秀 申請人:Ace技術(shù)株式會社