專利名稱：可裝配多個(gè)諧振器濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地說(shuō)是與射頻濾波器有關(guān)，更具體地說(shuō)，它是一種介質(zhì)帶通濾波器，它具有改善的、由金屬鍍層實(shí)現(xiàn)的諧振器之間的電容耦合以及一種改進(jìn)的可裝配裝置，以形成一種特別適用于汽車和便攜式無(wú)線電收發(fā)裝置濾波器。
傳統(tǒng)的介質(zhì)濾波器在結(jié)構(gòu)和電氣性能上的優(yōu)點(diǎn)使它們較理想地適用于汽車和便攜式無(wú)線電收發(fā)訊機(jī)。然而，如何從濾波器輸入輸出端口連接到濾波器以外的應(yīng)用裝置，一直是一個(gè)問(wèn)題。典型的方法是用同軸線或其它形式的傳輸線人工地焊接到輸入輸出端口，然后再將每根線連接到應(yīng)用裝置。當(dāng)把這些濾波器用作為收發(fā)信機(jī)天線組合的雙工器時(shí)，就須采用兩個(gè)介質(zhì)底塊，這樣連接的數(shù)目也要加倍。此外，連接傳輸線長(zhǎng)度的要求非?？量虝?huì)引起人為誤差。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種具有改善的電容耦合的介質(zhì)濾波器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是借改變用作諧振器耦合的金屬鍍層，使介質(zhì)濾波器的濾波特性得以修正。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是以一定的配置方式來(lái)耦合改進(jìn)的介質(zhì)濾波器，以便使其性能適用于作為無(wú)線電收發(fā)訊機(jī)雙工器。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種介質(zhì)濾波器內(nèi)部連接方式和裝配裝置，一般使介質(zhì)濾波器容易地與外部元件相連接。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是能使介質(zhì)濾波器可象其它電子元件一樣裝配到印刷電路或其它基片單元上，并與之相連接。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是以一定的配置方式來(lái)耦合裝配在基片上介質(zhì)濾波器，以便使其性能適用于作為無(wú)線電收發(fā)訊機(jī)的雙工器。
因而，簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明包含一個(gè)可裝配在基片上濾波器，它包含一個(gè)介質(zhì)濾波器和一個(gè)基片單元。介質(zhì)濾波器的表面，除了第一表面外，都牢固地敷以導(dǎo)電材料。有許多孔從第一表面貫穿到第二表面，這些孔也都牢固地敷以導(dǎo)電材料，并從第一面延伸到第二面。每個(gè)孔的導(dǎo)電材料是以各孔之間予定的距離配置的。連接到導(dǎo)電材料的條形電極至少局部地伸展到上述的兩個(gè)孔之間，以便調(diào)整這兩個(gè)孔之間的電容耦合。此外，耦合到單獨(dú)一個(gè)孔的耦合裝置被配置在介質(zhì)濾波器的第一表面上。介質(zhì)濾波器放進(jìn)裝配單元的凹槽中，并加以固定，裝配單元上有接頭。用以連接到第一和第二耦合裝置。在裝配單元凹槽的反面有許多小片，用以裝配到基片上去。


圖1 是常用的介質(zhì)濾波器的透視圖，圖上顯示了諧振器單元的排列取向和輸入/輸出耦合。
圖2、圖3和圖4是剖面視圖，用以表示諧振器孔中可以采用的金屬鍍層的形狀。
圖5 是采用本發(fā)明的介質(zhì)塊濾波器裝配托架的底部透視圖。
圖6 是本發(fā)明中所采用的輸入和輸出端口的截面圖。
圖7 是本發(fā)明中所采用的裝配托架的立體圖。
圖8 是使用可裝配元件式濾波器的雙工器裝在印刷電路板上立體圖。
圖9 是可裝配元件式濾波器的電原理圖。
圖10是圖8的雙工器的電原理圖。
圖11是在分集接收天線系統(tǒng)中使用可裝配元件式濾波器的雙工器裝在印刷電路板上的電原理圖。
圖12A，12B，12C，12D和12E顯示了本發(fā)明中所采用的金屬鍍層的形狀。
在圖1中顯示了介質(zhì)加載帶通濾波器100，它使用一個(gè)慣用的輸入接頭101和一個(gè)慣用的輸出接頭103。該濾波器在美國(guó)專利No.4，431，977“陶瓷帶通濾波器”中有更充分的描述，該專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并在此處收編作為參考。濾波器100包括一介質(zhì)底塊105，在其表面上有由適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)材料所構(gòu)成，諸如陶瓷，它具有低損耗，高介電常數(shù)和低介電常數(shù)溫度系數(shù)等特性。在優(yōu)先采用的具體裝置中，濾波器100由含有氧化鋇，二氧化鈦和二氧化鋯的陶瓷復(fù)合物所構(gòu)成，其電氣性能類似于G.H.Jonker和W.Kwestroo在題目為“Ba O-Ti O-Zr O三相組合系統(tǒng)”論文中較詳細(xì)地描述過(guò)的那樣。該論文發(fā)表在美國(guó)陶瓷協(xié)會(huì)雜志，第41卷第10期390～394頁(yè)，1958年10月。在該文所介紹的陶瓷復(fù)合物中，表Ⅳ中的復(fù)合物成份為18.5摩爾百分?jǐn)?shù)的Ba O，77.0摩爾百分?jǐn)?shù)的Ti O和4.5摩爾百分?jǐn)?shù)的Zr O，其介電常數(shù)近似等于40，很適于作為本發(fā)明用的陶瓷。
介質(zhì)濾波器，例如濾波器100的底塊105的那種，通常在除了區(qū)域107以外的其余表面上都覆有或鍍以諸如銅或銀的導(dǎo)電材料。象底塊105那樣的濾波器有許多孔109，其中每個(gè)孔都從頂面貫通到底面，并且都同樣地鍍以導(dǎo)電材料?？?09的鍍層與底塊105的鍍層在孔109的一端互相導(dǎo)電連接，而在孔109的另一端則互相絕緣。而且，在絕緣的一端處，孔109的鍍層可以延伸到底塊105的頂面上。這樣，每個(gè)鍍層孔109實(shí)質(zhì)上就形成了由一段短同軸線構(gòu)成的等效縮短的同軸諧振器，其長(zhǎng)度根據(jù)所需的濾波器響應(yīng)特性而選定。(雖然在圖1上所示的底塊105具有6個(gè)鍍層孔，但根據(jù)所需的濾波器響應(yīng)特性，可以采用任意個(gè)數(shù)的鍍層孔。)濾波器底塊105中的孔109的鍍層可通過(guò)任何一個(gè)孔109的截面圖看得更清楚。介質(zhì)202上的導(dǎo)電鍍層204穿過(guò)孔201延伸到頂面上，但在頂面上圍繞孔201的一個(gè)圓形區(qū)域240內(nèi)沒(méi)有鍍層。另外也可以采用其它形狀的導(dǎo)電鍍層布置，圖3和圖4顯示了其中的兩種。圖3中，介質(zhì)302上的導(dǎo)電鍍層304穿過(guò)孔301延伸到底面處，但區(qū)域340內(nèi)沒(méi)有鍍層。圖3中的鍍層形狀實(shí)際上與圖2中的形狀是相同的，差別只在于無(wú)鍍層區(qū)域340是在底面上而不是在頂面上。在圖4中，介質(zhì)402上的導(dǎo)電鍍層404沿著孔401只延伸了一部分，留下孔401的局部區(qū)域無(wú)鍍層。圖4中的鍍層形狀布置也可以倒過(guò)來(lái)，就象圖3那樣，那么無(wú)鍍層區(qū)域440就在底面上。
鍍層孔諧振器之間是通過(guò)介質(zhì)進(jìn)行耦合的，其耦合量隨相鄰兩個(gè)同軸諧振器之間的介質(zhì)寬度以及距離的改變而改變。相鄰的兩孔109之間的介質(zhì)寬度可采用任何適當(dāng)?shù)囊?guī)則方式或非規(guī)則方式進(jìn)行調(diào)整，例如采用開(kāi)槽，圓柱孔、方形或長(zhǎng)方形孔，或者不規(guī)則形狀的孔等。
如圖1所示，射頻信號(hào)分別由輸入輸出電極111和113以及與其相連的輸入和輸出接頭101和103，以電容耦合輸入到介質(zhì)濾波器或從介質(zhì)濾波器100輸出。
由鍍層孔109構(gòu)成的同軸諧振頻率主要決定于孔的深度，介質(zhì)塊在孔方向上的厚度以及濾波器頂面上靠近孔邊的無(wú)鍍層區(qū)的大小。濾波器100的調(diào)諧是靠去掉附加的接地鍍層或去掉延伸在底塊105頂面上每個(gè)鍍層孔頂端附近的諧振器鍍層的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)，用激光噴砂修整器和其它適當(dāng)?shù)男拚b置，在監(jiān)視濾波器反射損耗角的同時(shí)，可完成此任務(wù)。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖5，在局部分解透視圖上可看到采用本發(fā)明的介質(zhì)濾波器。介質(zhì)底塊501放入裝載托架503中，裝載托架有多種功能提供堅(jiān)硬的安裝座，以便使介質(zhì)底塊501可以插進(jìn)印刷電路板或其它基片中，通過(guò)端口505和507的饋電，簡(jiǎn)化了的輸入和輸出連接以及通過(guò)接觸片509，510，511，512和圖上未表明的其它接觸片，保證介質(zhì)底塊501的外導(dǎo)電面與裝載托架503之間的可靠接地。接觸片509和510另外也提供了介質(zhì)底塊501在托架503中的定位功能裝載托架503還提供了小耳片515～525，用來(lái)保證托架和濾波器在裝載基片上的定位和固定，并且還保證托架503與接收裝載基片對(duì)射頻信號(hào)的可靠接地。介質(zhì)濾波器的裝載托架已在美國(guó)專利申請(qǐng)No.656，121，“單塊雙通帶濾波器”中揭示過(guò)，以Kommrusch名義在1984年9月27日申請(qǐng)，并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。不過(guò)，這個(gè)以前已揭示過(guò)的托架并未提供本發(fā)明中的托架的簡(jiǎn)化裝載方式。
在一個(gè)優(yōu)先采用的具體裝置中，介質(zhì)濾波器501由陶瓷材料組成，利用了7個(gè)有內(nèi)鍍層的孔作為等效縮短的諧振器，以構(gòu)成一個(gè)工作在劃分給地區(qū)性汽車電話用的無(wú)線電頻段上帶通濾波器。在這個(gè)具體裝置中，陶瓷塊501，除了諧振器鍍層從孔延伸到外表面上的那些區(qū)域以外，其余所有表面上均保形地敷有導(dǎo)電鍍層。這樣，孔529～535在底塊501外表上具有其相應(yīng)的鍍層537～543。這些區(qū)域537～543與接地鍍層在電氣上是隔斷的，但靠電容耦合連到接地鍍層。另外，輸入鍍層區(qū)547提供了輸入端口505與由內(nèi)鍍層孔529及其外濾波器區(qū)537所形成的同軸諧振器之間的電容耦合，而鍍層區(qū)549提供了輸出端口507與由鍍層孔535及其外鍍層區(qū)543所形成的輸出諧振器之間的電容耦合。接地條553～558鍍?cè)谕S諧振器鍍層孔之間，以便調(diào)整諧振器間的耦合量。
陶瓷塊501插入托架503時(shí)，讓諧振器外鍍層區(qū)537～543朝下進(jìn)入托架503，這樣托架503可起到附加屏蔽的作用。輸入安裝腿505連接到鍍層區(qū)547，輸出端口507連接到鍍層549，如圖6所示。輸入端口505可以是一個(gè)小并聯(lián)電容，例如就象Airpax電子公司生產(chǎn)的100 B0047接頭，它保護(hù)一個(gè)可焊接小環(huán)601和絕緣玻璃珠603，以用來(lái)支撐中心導(dǎo)體605。小環(huán)601用導(dǎo)電膠粘到托架503上，以保證輸入接頭505的可靠安裝。托架503和底塊501的大小使中心導(dǎo)體605正好能接觸到鍍層區(qū)面547。中心導(dǎo)體605的一端用焊接或?qū)щ娬辰拥霓k法連到鍍層區(qū)547，以提供從中心導(dǎo)體到截面547的可靠的射頻連接。因此，中心導(dǎo)體605的另一端可以很容易地被焊接或插到固定這裝載托架503的基片上去。輸出端口507及其相應(yīng)的鍍層區(qū)549也采用類似的結(jié)構(gòu)。
圖7顯示了裝載托架503的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖上詳細(xì)地顯示了在優(yōu)先采用的具體裝置中的裝配小耳片515～525的間隔。這些間隔在濾波器的工作頻率上是很重要的，用來(lái)保證獲得最大極限的衰減?？拷斎牒洼敵龆丝?分別為圖5中的505和507)的裝配片517，519以及在托架503的側(cè)邊和底部上的其余裝配片都用來(lái)實(shí)現(xiàn)裝載托架中的低接地電感。在輸入和輸出端口附近501和托架503之間的連接是靠類似于靠近端口的接觸片511和512那樣的接觸片加以保證的。所有接觸片509，510，511，512(以及在托架另一側(cè)面上同樣的接觸片，圖上未畫出)可以焊接或粘接到介質(zhì)底塊501上，這樣可永久性地保證電接觸。
容易確定，裝配小耳片518，520和521的位置是非對(duì)稱的。輸入/輸出端口505和507也是偏離托架503的中心線的。這種非對(duì)稱性能使托架503具有“選擇性”，使濾波器只能以一個(gè)方向插入印刷電路板或其它基片。
圖8中顯示了本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)特方面。介質(zhì)濾波器底塊，例如底塊501裝進(jìn)托架503中，成為一個(gè)被應(yīng)用的電路元件，可以插入印刷電路或基片801。在印刷電路板801上安排適當(dāng)?shù)目?03和805，可使輸入和輸出接頭505和507分別插入，(圖8中未畫出)。與此同時(shí)，在印刷電路板801上安排適當(dāng)?shù)亩ㄎ徊劭?15～825，可容納托架503相應(yīng)的小耳片插入。這樣濾波器501和托架503就可象任何其它元件一樣，裝到印刷電路板801上。從輸入孔803和輸出孔805可以引出電路印刷線，使濾波器與其它電路電氣連接十分容易。電路板印刷線807和809可以做成帶線或微帶線，以獲得改善的雙工器性能。
請(qǐng)參閱圖9，此為用作帶通濾波器的介質(zhì)濾波器501的等效電路圖。從信號(hào)源來(lái)的輸入信號(hào)經(jīng)接頭505加到輸入電極(圖5中的547)，它相當(dāng)于圖9中的電容器924和944是547與周圍的接地鍍層之間的電容，而電容器924是電極547與由鍍層孔(圖5中的529)構(gòu)成的同軸諧振器之間的電容。由圖5中的鍍層孔529～535形成的同軸諧振器相當(dāng)于圖9中的縮短的傳輸線929～935。圖9中的電容器937～943代表了由圖5中的鍍層孔的外延伸鍍層537～543形成的同軸諧振器與頂面上周圍的接地鍍層之間的電容。電容器925代表了圖5中由鍍層孔535構(gòu)成的諧振器與電極594之間的電容。電容器945代表了電極549與周圍的接地鍍層之間的電容。輸出信號(hào)從電容器925供外部電路利用。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖10，圖上顯示了采用本發(fā)明的多波段濾波器，它由兩個(gè)具有內(nèi)耦合的介質(zhì)帶通濾波器1004和1012所組成。兩個(gè)或兩個(gè)以上所發(fā)明的帶通濾波器可在印刷電路板或基片上進(jìn)行內(nèi)耦合，以構(gòu)成組合或分離裝置，它可把兩個(gè)射頻信號(hào)組合成一個(gè)復(fù)合的射頻信號(hào)，或者把一個(gè)復(fù)合的射頻信號(hào)按頻率區(qū)分成兩個(gè)射頻信號(hào)。作為優(yōu)先采用的具體裝置的一個(gè)應(yīng)用，圖10中的裝置利用了本發(fā)明，它把射頻發(fā)射機(jī)1002的發(fā)射信號(hào)加到天線1008，同時(shí)把天線1008收到的接收信號(hào)送到射頻接收機(jī)1014。圖10中的裝置可作為天線雙工器用于汽車、便攜式以及定點(diǎn)無(wú)線電通訊中非常優(yōu)越。射頻發(fā)射機(jī)1002的發(fā)射信號(hào)通過(guò)傳輸線1005加到濾波器1004，此傳輸線由優(yōu)先采用的具體裝置中的印刷電路板上的印刷線(圖8中的807)所構(gòu)成。經(jīng)濾波后的發(fā)射信號(hào)通過(guò)印刷電路板上的印刷傳輸線(圖8中的印刷線809)加到天線1008。濾波器1004是本發(fā)明的陶瓷帶通濾波器，例如圖5和圖8所示的那種濾波器。濾波器1004通帶的中心頻率就在發(fā)射機(jī)1002的發(fā)射信號(hào)頻率附近，而同時(shí)它對(duì)接收信號(hào)頻率有非常大的衰減。此外，對(duì)傳輸線1006的長(zhǎng)度作這樣的選擇，以致它對(duì)接收信號(hào)頻率具有最大的阻抗。
在圖10中，從天線1008來(lái)的接收信號(hào)通過(guò)傳輸線1010加到濾波器1012，此傳輸線也是由印刷電路板印刷線所構(gòu)成。然后再通過(guò)印刷電路板印刷傳輸線1013加到射頻接收機(jī)1014。濾波器1012也可以是圖5和圖8中所示的本發(fā)明的帶通濾波器中的一種，其通帶中心頻率在接收信號(hào)頻率附近，而同時(shí)它對(duì)發(fā)射信號(hào)頻率有非常大的衰減。同樣地，對(duì)傳輸線1010的長(zhǎng)度作這樣的選擇，以致它對(duì)發(fā)射信號(hào)頻率具有最大的阻抗，以進(jìn)一步衰減發(fā)射信號(hào)。
在圖10的射頻信號(hào)雙工器的具體裝置中，發(fā)射信號(hào)的頻率范圍為825到851兆赫(MHZ)，接收信號(hào)的頻率范圍為825到851兆赫(MHZ)，這兩個(gè)信號(hào)均被加到汽車無(wú)線電裝置的天線上。介質(zhì)帶通濾波器1004和1012采用陶瓷介質(zhì)，并按照?qǐng)D5所示的本發(fā)明進(jìn)行制作的。濾波器1004和1012，每個(gè)都是3英寸長(zhǎng)和0.45時(shí)寬。高度主要取決于工作頻率，在優(yōu)先采用的具體裝置中，發(fā)射濾波器1004的高度為0.49英寸，接收濾波器1012的高度為0.44英寸。濾波器1004的插入損耗為2.5dB，對(duì)接收信號(hào)的衰減不小于50dB。濾波器1012的插入損耗為3.0dB，對(duì)發(fā)射信號(hào)的衰減不小于60dB?？砂惭b介質(zhì)塊濾波器的電路板的另一種內(nèi)部連接方式示于圖11。
有時(shí)希望一個(gè)接收機(jī)利用兩個(gè)可進(jìn)行開(kāi)關(guān)的天線，這樣接收到最好信號(hào)的天線就可借開(kāi)關(guān)控制接到接收機(jī)，以完成眾所周知的天線分集功能。在傳輸線1006和1010之間(在A點(diǎn))，不是直接用傳輸線耦合，而是插入一個(gè)天線開(kāi)關(guān)1101，用來(lái)在共用收發(fā)天線1103和單收天線1105這兩個(gè)天線之間選用其中之一，分隔開(kāi)的發(fā)射和接收濾波器1004和1012可用具有180°反射系數(shù)的傳輸線1107和1109以一定的方式相耦合，以提供分集接收的功能。
濾波器的工作特性可由介質(zhì)底塊表面上的鍍層形狀所決定，在此介質(zhì)塊的該表面上并未全都噴鍍上金屬。介質(zhì)濾波器，例如這里所描述的，是由電感進(jìn)行固有的耦合。也就是說(shuō)，介質(zhì)中的磁場(chǎng)控制著耦合，在諧振器之間引進(jìn)電容，可改變電感量，甚至抵消電感量。再請(qǐng)參閱圖5，可以看到實(shí)現(xiàn)的，這些諧振器是借鍍層孔529～535和表面鍍層537～543所構(gòu)成。如示，接地條形電極554～557可以限制諧振器之間的容性耦合。鍍層裂隙或附加的鍍層島區(qū)形成的電容耦合已在上述，由Kommrusch于1984年9月27日填報(bào)的專利申請(qǐng)N.656，121中揭示過(guò)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)新穎之處，借介質(zhì)塊表面上位于兩個(gè)諧振器之間的不完整的條狀電極，可以獲得可控制的電容耦合。在優(yōu)先采用的具體裝置中，輸入諧振器、輸出諧振器和其它諧振器之間的不完整的條狀電極553和558給出了受控制的電容耦合，這就能使相鄰諧振器之間的電感耦合和電容耦合相結(jié)合。實(shí)際上，電感耦合或電容耦合的采用分別在濾波器通帶的高端邊沿處，或在濾波器通帶的低端邊沿處提供了陡峭的濾波器通帶邊緣衰減。
當(dāng)介質(zhì)濾波器底塊被組合成雙工器濾波器時(shí)，如圖10所示，在濾波器通過(guò)較低頻率時(shí)，采用在通帶上端具有陡峭的衰減邊緣的濾波器是有利的。同樣，在濾波器通過(guò)較高頻率時(shí)，采用在通帶下端具有陡峭的衰減邊緣的濾波器也是有利的。這樣，不用再附加另外的濾波器攜振器單元，就可實(shí)現(xiàn)收發(fā)路徑相互之間的附加保護(hù)。
本發(fā)明介質(zhì)濾波器底塊的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是發(fā)射濾波器1004(圖10)中的諧振器數(shù)目和間距可以等于接收濾波器1012中的諧振器數(shù)目和間距。耦合類型決定于所采用的鍍層的形狀。發(fā)射濾波器1004利用諧振器之間的電感耦合，如圖12A的鍍層形狀所顯示。中間的諧振器之間的電容耦合因采用完整的條狀電極而減小，而輸入和輸出諧振器因采用其耦合到中間諧振器的非完整條狀電極而有較大的電容。接收濾波器1012利用諧振器之間的電容耦合，如圖12B的鍍層形狀所顯示。未阻斷的鍍層諧振器能造成電容耦合。(采用金屬鍍層島區(qū)，如圖12C所示，可使電容耦合量增大。)本發(fā)明的一個(gè)新穎特性是創(chuàng)造了耦合量可隨金屬層的改變而改變的能力。另外，諧振器的工作模式可從帶通變成帶阻，只要把一個(gè)或多個(gè)諧振器用作為傳輸零點(diǎn)而不是傳輸極點(diǎn)。圖12D顯示了僅僅改變鍍層實(shí)現(xiàn)傳輸零點(diǎn)的情形。通過(guò)鍍層印刷線1207將輸出電極1203耦合到第一傳輸極點(diǎn)諧振器1205。同時(shí)輸出電極1203也耦合到傳輸零點(diǎn)諧振器1209。在所示的具體裝置中，將傳輸零點(diǎn)調(diào)諧到通帶的低端，以實(shí)現(xiàn)通帶低端處的附加抑制。利用如圖12D所示金屬鍍層的濾波器很適用于上述的雙工器。
與其它諧振器的適當(dāng)?shù)鸟詈峡梢援a(chǎn)生附加零點(diǎn)。圖12E的金屬鍍層就代表這種耦合。
簡(jiǎn)括而言，可裝于印刷電路板具有多個(gè)諧振器的介質(zhì)濾波器，已予揭示和描述。這種濾波器利用了金屬鍍層孔諧振器，其耦合特性取決于介質(zhì)底塊的一個(gè)面上的金屬鍍層形狀。介質(zhì)底塊，除了一個(gè)表面以外其余的表面全都鍍以導(dǎo)電材料，而孔諧振器就是從這個(gè)表面向介質(zhì)塊中延伸的?？字車碾姌O鍍層提供了到這種導(dǎo)電材料的電容耦合，以及從一個(gè)濾波器到相鄰諧振器的電容耦合。諧振器之間的電容耦合可借至少部分延伸于兩個(gè)相鄰的孔諧振器之間的一個(gè)電極所控制，以調(diào)整諧振器之間的電容耦合量。輸入和輸出耦合可通過(guò)在裝托架上非對(duì)稱配置的端口來(lái)完成。托架上位于容納介質(zhì)底塊的凹槽背面的裝配小耳片使濾波器緊固在電路板上，并且使濾波器良好接地。印刷電路板上的兩個(gè)濾波器可構(gòu)成一個(gè)用于收發(fā)訊機(jī)的雙工器，此印刷電路板上的印刷銅線形成適當(dāng)電長(zhǎng)度的傳輸線。因此，在揭示和描述本發(fā)明的一種特殊裝置的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)懂得，本發(fā)明并非僅局限于此，因?yàn)榫ㄟ@個(gè)技巧的人員可以做出許多修正。。所以將打算包括所有這些修正以及任何其它修正，因?yàn)樗鼈兙鶎儆谝言谶@里揭示過(guò)并提出過(guò)權(quán)利要求的基本原理的正確精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可裝配于基片的濾波器裝置，由介質(zhì)材料組成，它具有第一表面，第二表面和側(cè)面，所述介質(zhì)裝置的第二表面和側(cè)表面均牢固地鍍以導(dǎo)電材料；多個(gè)在其孔面上牢固地噴鍍以導(dǎo)電材料的孔，這些孔上的導(dǎo)電鍍層從介質(zhì)裝置的第一表面延伸到介質(zhì)裝置的第二表面，上述多個(gè)孔配置在介質(zhì)裝置的第一表面上，並相互間按預(yù)定間隔配置；第一和第二耦合裝置，每個(gè)裝置與所述許多孔中單獨(dú)的一個(gè)孔耦合，且配置在所述第一表面上，上述可裝配于基片的介質(zhì)濾波器裝置，其特征在于包括裝載裝置，它由導(dǎo)電材料組成，有一個(gè)用于接納和固定所述介質(zhì)濾波器裝置的凹槽區(qū)域；第一和第二端口裝置，它被裝于第一和第二耦合裝置的反面，並分別提供電氣連接；和按預(yù)定部位分布在所述凹槽區(qū)域反面的許多裝配小耳片，用來(lái)把所述的介質(zhì)濾波器裝置和裝載裝置安裝到基片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可裝配于基片的濾波器，其特征還在于至少一個(gè)條狀電極連接到所述介質(zhì)裝置側(cè)表面的多個(gè)導(dǎo)電鍍層，並從該鍍層至少局部地延伸到所述的多個(gè)孔的兩個(gè)孔之間，以調(diào)整該兩孔之間的電耦合。
3.一種可裝配于基片的多通帶濾波器，它采用由介質(zhì)材料組成的第一介質(zhì)濾波器，它具有第一表面，第二表面和側(cè)表面，所述介質(zhì)裝置的第二表面和側(cè)表面均牢固地鍍以導(dǎo)電材料;至少有第一，第二，和第三孔，孔面上都牢固地鍍以導(dǎo)電材料，這導(dǎo)電鍍層從配置在介質(zhì)裝置第一表面的一個(gè)區(qū)域延伸到第二面;在介質(zhì)裝置的第一表面上有所述第一、第二和第三孔，它們按予定的相互間距離配置，并且緊密地互相交連;第一和第二耦合裝置，分別與所述的第一孔和第三孔耦合;第一和第二電容裝置，每個(gè)裝置包括分別與所述的第一孔和第二孔耦合的電極裝置，這些電極裝置分別圍繞所述的第一孔和第二孔，這些電容裝置用于實(shí)現(xiàn)電容耦合，即從所述的第一和第二孔到所述的介質(zhì)裝置的側(cè)面上導(dǎo)電鍍層的電容耦合;由介質(zhì)材料組成的第二介質(zhì)濾波器裝置，它具有第一表面，第二表面和側(cè)表面，所述介質(zhì)裝置的第二面和側(cè)面均牢固地鍍以導(dǎo)電材料;多個(gè)孔面上牢固地噴鍍導(dǎo)電材料的孔，所述的導(dǎo)電鍍層從介質(zhì)裝置的第一表面延伸到介質(zhì)裝置的第二表面;這些鍍層在介質(zhì)裝置的第一表面上有所述第一、第二和第三孔，它們按予定的相互間距離配置;第一和第二耦合裝置，每個(gè)裝置與配置在所述的第一表面上的許多孔中的一個(gè)單獨(dú)孔耦合。上述多通帶濾波器用來(lái)在兩個(gè)利用裝置和天線間耦合射頻信號(hào)，其特征在于至少一個(gè)由導(dǎo)電材料組成的裝載裝置，它由一個(gè)可容納及固定至少一個(gè)所述的第一和第二介質(zhì)濾波器的凹槽區(qū)域的導(dǎo)電材料組成，第一和第二端口裝置，它被裝在至少一個(gè)所述的濾波器的第一和第二耦合裝置的反面，并改變提供電氣連接，以及按予定部位配置在所述的凹槽區(qū)域反面的許多裝配小耳片，借助于小耳片，把所述的至少一個(gè)濾波器和裝載裝置裝到基片上;把所述的裝載裝置的第二端口裝置與天線之間進(jìn)行耦合的，并安置在基片上的傳輸線裝置。
4.按照權(quán)利要求3的可裝配于基片的多通帶濾波器進(jìn)一步具有特征至少一個(gè)條狀電極連接到所述的介質(zhì)裝置側(cè)表面上的導(dǎo)電鍍層，并從該鍍層出發(fā)，至少局部地延伸到所述的許多孔中的兩個(gè)孔之間，以調(diào)整該兩孔之間的電容耦合。
5.可裝配于基片的多通帶濾波器裝置，它采用第一濾波器，包括由介質(zhì)材料組成的介質(zhì)裝置，它具有第一表面、第二表面和側(cè)表面，所述介質(zhì)裝置的第二表面和側(cè)表面均牢固地鍍以導(dǎo)電材料;至少有第一，第二，和第三孔，孔面上牢固地鍍以導(dǎo)電材料，所述的導(dǎo)電鍍層從介質(zhì)裝置的第一表面延伸到第二表面，在介質(zhì)裝置的第一表面上配置有上述至少第一、第二和第三孔，它們按予定的相互間距離配置，并且緊密地互相交連;第一和第二耦合裝置，分別與所述的第一孔和第三孔耦合，所述的第一耦合裝置還與第一應(yīng)用裝置耦合;第一和第二電容裝置，每個(gè)裝置包括分別與第一孔和第二孔耦合的電極裝置，這些電極裝置分別圍繞第一孔和第二孔，這些電容裝置用于實(shí)現(xiàn)電容耦合，即從第一孔到第二孔的電容耦合以及從所述的孔到所述的介質(zhì)裝置的側(cè)表面上的導(dǎo)電鍍層的電容耦合，第三電容裝置，包括耦合到所述的第三孔的電極裝置，該電極裝置圍繞第三孔，構(gòu)成從所述的第三孔至少到所述的介質(zhì)裝置的側(cè)面的側(cè)面上的導(dǎo)電鍍層的電容耦合;第二濾波器，包括由介質(zhì)材料組成的介質(zhì)裝置，它具有第一表面、第二表面和側(cè)表面，所述介質(zhì)裝置的第二表面和側(cè)表面均牢固地鍍以導(dǎo)電材料;至少有第一、第二、和第三孔，孔面上牢固地鍍以導(dǎo)電材料導(dǎo)電鍍層從介質(zhì)裝置的第一表面延伸到介質(zhì)裝置的第二表面，在介質(zhì)裝置的第一面上配置有至少上述第一、第二和第三孔，它們按予定的相互間距離配置，并且緊密地互相交連;第一和第二耦合裝置，分別與所述的第一孔和第三孔耦合，第一耦合裝置還與第二應(yīng)用裝置耦合;第一和第二電容裝置，每個(gè)裝置包括分別耦合到第一孔和第二孔的電極裝置，這些電極裝置分別圍繞第一孔和第二孔，這些電容裝置用于電容耦合，即從所述的第一孔到所述的第二孔的電容耦合以及從所述的孔到所述的介質(zhì)裝置的側(cè)面上的導(dǎo)電鍍層的電容耦合;以及第三電容裝置，包括耦合到所述的第三孔的電極裝置，該電極裝置圍繞第三孔，構(gòu)成從第三孔至少到所述的介質(zhì)裝置的側(cè)面上導(dǎo)電鍍層電容耦合;上述可裝配于基片的多通帶濾波器，用以從射頻發(fā)射機(jī)利用裝置到天線耦合一個(gè)射頻信號(hào)，其特征在于由導(dǎo)體組成的至少為一個(gè)的裝載裝置，具有可容納及固定至少為一個(gè)的所述的濾波器的凹槽區(qū)域，第一和第二端口裝置，它被裝在至少一個(gè)所述的濾波器的第一和第二耦合裝置的反面，并分別提供電氣連接，以及按予定部位裝在所述的凹槽區(qū)域反面的許多裝配小耳片，借助于小耳片，把至少為一個(gè)的濾波器和裝載裝置到基片上;在所述的裝載裝置的第二端口裝置與天線之間進(jìn)行耦合的，并安置在基片上的傳輸線裝置。
6.一種雙I濾波器，包括第一卷介質(zhì)材料，該介質(zhì)材料具有至少兩個(gè)從上述第一卷介質(zhì)材料的多個(gè)外表面的第一外表面延伸到上述第一卷介質(zhì)材料多個(gè)外表面的第二外表面，而所有上述第一卷的表面包括在上述至少兩個(gè)孔內(nèi)的表面，該兩孔則除了在其上放置至少一個(gè)電極的第一外表面之外均牢固地覆蓋以導(dǎo)電材料，上述電極耦合到上述至少兩個(gè)孔的表面中的一個(gè)表面的上述導(dǎo)電材料;第二卷介質(zhì)材料，該介質(zhì)材料具有至少兩個(gè)從上述第二卷介質(zhì)材料的多個(gè)外表面的第一外表面延伸到上述第二卷介質(zhì)材料的多個(gè)外表面的第二外表面，而所有上述第二卷的外表面包括在上述兩個(gè)孔內(nèi)的表面，該孔除了在其上放置至少一個(gè)電極的上述第一外表面外其余都牢固地覆蓋有上述導(dǎo)電材料;該電極則與上述至少兩個(gè)表面中的一個(gè)上述導(dǎo)電材料相耦合;上述用于采用一個(gè)天線來(lái)接收和發(fā)送無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電收發(fā)機(jī)，其特征在于包括有用來(lái)容納和固定上述第二卷介質(zhì)材料的凹槽區(qū)域的導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料有一個(gè)在上述凹槽區(qū)域內(nèi)的一個(gè)外表面，所述凹槽區(qū)域則基本上平行于上述第一卷介質(zhì)材料的多個(gè)外表面中的一個(gè);一個(gè)貫通上述外表面并提供對(duì)上述電極電氣連接的接端，及多個(gè)安裝小耳片，它們按照相對(duì)于上述凹槽區(qū)域的預(yù)定位置放置，用來(lái)將上述第二卷介質(zhì)材料固定到基片上;和配置在上述基片上的耦合裝置，它用來(lái)將上述第二卷介質(zhì)材料的上述接端耦合到上述第一卷介質(zhì)材料，以便來(lái)自天線的接收機(jī)信號(hào)可以被上述第一卷和第二卷介質(zhì)材料阻止，而從收發(fā)機(jī)的發(fā)射機(jī)來(lái)的發(fā)射機(jī)信號(hào)則被另一個(gè)上述第一和第二卷介質(zhì)材料阻止。
7.一種雙I濾波器，它包括第一卷介質(zhì)材料，該介質(zhì)材料具有至少兩個(gè)從上述第一卷介質(zhì)材料的多個(gè)外表面的第一內(nèi)表面延向上述第一卷介質(zhì)材料的上述多個(gè)外表面的第二外表面的孔，所有上述第一卷介質(zhì)材料的表面包括在上述至少兩個(gè)孔內(nèi)的表面，該孔除了在其上配置第一和第二電極的上述第一內(nèi)表面外均牢固地覆蓋有導(dǎo)電材料，而上述第一和第二電極則分別與上述第一和第二孔表面導(dǎo)電材料相耦合，因此形成了可以調(diào)諧至一個(gè)接收機(jī)頻率上的諧振器;第二卷介質(zhì)材料，該介質(zhì)材料具有至少兩個(gè)由上述第二卷的多個(gè)外表面的第一外表面延伸向上述第二卷的上述多個(gè)外表面的表面的孔，所有上述第二卷介質(zhì)材料的表面包括在上述至少兩個(gè)孔內(nèi)的表面，該兩孔除了在其上放置第一和第二電極的表面以外其余都牢固地覆蓋有導(dǎo)電材料，所述電極與分別耦合到上述第一和第二孔表面導(dǎo)電材料，從而形成了一個(gè)可以被調(diào)諧到發(fā)射機(jī)頻率的諧振器;上述用于采用一個(gè)天線來(lái)接收和發(fā)送射頻信號(hào)的無(wú)線電收發(fā)機(jī)雙I濾波器，其特征在于包括一個(gè)具有用于容納和固定上述第一卷介質(zhì)材料的凹槽區(qū)域的導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料具有在上述凹槽區(qū)域內(nèi)的一個(gè)外表面，所述凹槽區(qū)域則基本上平行于上述第一卷介質(zhì)材料的多個(gè)外表面中的一個(gè);第一和第二接端裝置，該裝置貫通上述內(nèi)表面并分別為上述第一和第二電極提供電氣連接，及多個(gè)裝載耳片，它們配置在相對(duì)上述凹槽區(qū)域的預(yù)定位置上，用來(lái)將上述第一卷介質(zhì)材料固定到上述基片上;和第一耦合裝置，它配置在一個(gè)公共基片上用以將上述第一卷的第一電極耦合到上述第二卷介質(zhì)材料的上述第一電極，從而來(lái)自天線的接收機(jī)的信號(hào)可被上述第二卷介質(zhì)材料阻止而來(lái)自發(fā)射機(jī)的發(fā)射機(jī)的信號(hào)則被上述第一卷材料阻止。
全文摘要
一種可作為單個(gè)元件裝在印刷電路板或其它基片上的基質(zhì)塊濾器。利用了介質(zhì)底塊中的鍍層孔的等效縮短諧振器，使用由條狀電極部分控制諧振器之間電容耦合，該條狀電極與覆蓋基質(zhì)底塊大部分表面的導(dǎo)電鍍層相連。輸入和輸出耦合是通過(guò)非對(duì)稱地安裝在裝載拖架中的接頭完成的。位于裝介質(zhì)塊的凹槽反面的裝載小耳片使濾波器緊固在電路板上，并且保證了濾波器的接地。兩個(gè)或兩個(gè)以上的濾波器可裝在電路板上，形成一個(gè)雙工器。
文檔編號(hào)H01P1/202GK1048951SQ9010651
公開(kāi)日1991年1月30日 申請(qǐng)日期1987年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1986年7月25日
發(fā)明者斯蒂文·R·格林 申請(qǐng)人:莫托羅拉公司