三模介質腔體濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型公開了三模介質腔體濾波器，屬于介質濾波器的技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前無線通訊發展迅猛。在4G時代，多種標準通信標準和網絡同時并存，相互競 爭將是較長時期內的市場格局。加之其它各種無線應用，包括無線局域網、導航、藍牙等技 術的迅速發展，目前無線頻譜資源的使用非常擁擠，相互之間的干擾也非常嚴重。4G及未來 5G移動通信基站濾波器、雙工器需要更高的帶外抑制、更低的損耗和更小的體積。
[0003] 基于高介電陶瓷材料的介質腔體諧振器可以將場能量集中于介質內部，降低導體 損耗；又因為介質損耗很低，所以介質腔體諧振器相比同軸諧振器具有高得多的Q值。最先 人們基于圓柱形介質諧振器的1匕15模式可以實現單模介質濾波器，獲得了較低的損耗，但 是體積較大。為了縮減體積，學者基于圓柱形諧振器中的簡并雙模JEH11諧振模式設計雙模 濾波器，每個諧振器內有兩個諧振模式，體積的使用效率倍增，大大減小了體積。
[0004] 此后，學者們發展了多種雙模介質濾波器，這種諧振器從結構特點劃分，可分為柱 形、十字型、A型和Y型等等，所使用的諧振模式、諧振器體積和Q值也各不相同。此外還 有一些三模和四模介質濾波器的技術報道，進一步的減小了濾波器的體積。已有的三模介 質濾波器，選用Q值較小的模式組成混合三模使得濾波器損耗相對較高；此外，傳統的單模 濾波器需要三個諧振腔以實現三種模態的混合，給減小濾波器體積帶來了弊端。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術問題是針對上述【背景技術】的不足，提供了三模介質腔 體濾波器，通過對傳統柱形介質諧振器的改進得到了單腔即可實現三模濾波的的諧振器結 構，諧振器選用Q值較高的兩個簡并模式HEH11模式（HEHni和HEH11/y )和一個TEqi5模式實 現三模混合，解決了現有三模介質腔體濾波器選用其它模式實現三模混合存在通道損耗較 大、三個諧振腔實現三階濾波限制了濾波器體積小型化發展的技術問題。
[0006] 本實用新型為實現上述實用新型目的采用如下技術方案：
[0007] 三模介質腔體濾波器，包含：單個諧振腔即可實現TEm5模式、兩種簡并HEHn模式 的三模介質諧振器，以及輸入端、輸出端、耦合電路；其中，輸入端通過金屬探針與一種簡并 冊^模式耦合，輸出端通過金屬探針與另一種簡并HEHn模式耦合；
[0008] 三模介質諧波器包括：金屬諧振腔、加載于金屬諧振腔中心的支撐介質圓柱、放置 在支撐介質圓柱上的高介電常數介質圓柱，在高介電常數介質圓柱45°、135°、225°、315° 的四個徑向方向上有開槽，通過調節高介電常數介質圓柱的直徑、高度、開槽長度來調整 TEqi5模式和兩種簡并HEHn模式的頻率以實現混合三模諧振；
[0009] 親合電路包括：實現HEH11I模式與TEtn5模式親合的第一鐮刀形金屬導帶親
[0010] 合電路、實現HEH11/y模式與TEm5模式耦合的第二鐮刀形金屬導帶耦合電路，第 一、第二鐮刀形金屬導帶耦合電路均置于PCB板上，PCB板置于高介電常數介質圓柱的上表 面，第一鐮刀形金屬導帶親合電路的直臂部分與HEH11I模式的電場極化方向一致，第二鐮 刀形金屬導帶親合電路的直臂部分與HEH11 //模式的電場極化方向一致，兩鐮刀形金屬導帶 耦合電路的彎臂部分均與TEm5模式的電場方向一致。
[0011]作為所述三模介質腔體濾波器的進一步優化方案，高介電常數介質圓柱45°、 135°、225°、315°四個徑向方向上開槽的深度和長度相同。
[0012] 進一步的，所述三模介質腔體濾波器中，金屬諧振腔上方蓋板旋入有用于TEm5模 式調諧的調螺以及用于簡并JEH11模式調諧的調螺。
[0013] 再進一步的，所述三模介質腔體濾波器中，金屬諧振腔上方蓋板在對應于高介電 常數介質圓柱體開槽對角線的位置上還旋入有引入交叉耦合的調螺。
[0014] 多腔體結構的三模介質濾波器，包含多個所述三模介質諧振器，相鄰兩個三模介 質諧振器通過設置諧振腔腔體窗口之間的金屬探針級聯。
[0015] 本實用新型采用上述技術方案，具有以下有益效果：
[0016] (1)單腔結構的三模諧振器，在現有的圓柱介質諧波器上對高介電常數的介質圓 柱進行45°、135°、225°、315°的四個徑向方向的開槽，再通過調節高介電常數介質圓柱的 直徑、高度、開槽長度以調整了匕 15模式和兩種簡并HEH:1模式的頻率相近，實現了混合三模 諧振，將高Q值的TEqi5模式和兩種簡并HEH:1模式混合諧振用于三模濾波器可產生較低的 通帶損耗；
[0017] (2)利用一個諧振腔的體積實現傳統單模濾波器三個諧振腔的功能，有效減小了 濾波器的體積。
【附圖說明】
[0018] 圖I(a)、圖I(b)是單腔結構的三模介質腔體諧振器的側視圖、俯視圖；
[0019]圖2是三模介質腔體諧振器的三種模式電場極化特性示意圖；
[0020] 圖3 (a)、圖3 (b)、圖3 (C)分別是三模介質腔體諧振器的HEH11^模式、HEH11/y模 式、TEtn5模式的電場分布圖；
[0021] 圖4是三模介質腔體諧振器TEqi5模式與HEH11I和冊氏1/7模式之間的耦合電路；
[0022] 圖5 (a)、圖5 (b)是包含單腔結構的三模濾波器(三階）的側視圖、俯視圖；
[0023]圖6是包含單腔結構的三模濾波器的等效電路拓撲圖；
[0024] 圖7(a)、圖7 (b)是包含兩個腔的三模濾波器(六階）的側視圖、俯視圖；
[0025]圖8是包含兩個腔的三模濾波器(六階）的等效電路拓撲圖；
[0026]圖9是包含單腔結構的三模濾波器的S參數仿真曲線。
[0027] 本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【具體實施方式】
[0028] 下面詳細描述本實用新型的實施方式，下面通過參考附圖描述的實施方式是示例 性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0029] 本技術領域技術人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數形式"一"、"一 個"、"所述"和"該"也可包括復數形式。應該進一步理解的是，本實用新型的說明書中使用 的措辭"包括"是指存在所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或 添加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。應該理解，當我 們稱元件被"連接"或"耦接"到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可 以存在中間元件。此外，這里使用的"連接"或"耦接"可以包括無線連接或耦接。這里使 用的措辭"和/或"包括一個或更多個相關聯的列出項的任一單元和全部組合。
[0030] 本領域的技術人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語 和科學術語）具有本實用新型所屬技術領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還 應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中 的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0031] 為便于對本實用新型實施例的理解，下面將結合附圖以幾個具體實施例為例做進 一步的解釋說明，且各個實施例并不構成對本實用新型實施例的限定。
[0032] 具體實施例一
[0033] 三模介質腔體濾波器，包含：如圖I (a)、圖I (b)所示的單腔結構的三模介質腔 體諧振器、輸入端、輸出端以及耦合電路。單腔結構的三模介質腔體諧振器包括：金屬諧振 腔、加載于金屬諧振腔中心的支撐介質圓柱、放置在支撐介質圓柱上的高介電常數介質圓 柱，在高介電常數介質圓柱45°、135°、225°、315°的四個徑向方向上有開槽，四個方向開槽 的深度和長度相同，通過調節高介電常數介質圓柱的直徑、高度、開槽長度來調整1匕 15模 式和兩種簡并HEH11模式（HEHni模式和HEH11/y模式)，使三個模式的諧振頻率相同，達到需 要的頻率，從而實現混合三模諧振。該三模介質腔體諧振器的模式電場極化如圖2所示， HEH11I和HEH11/y這兩種簡并模式的電場極化方向相互垂直，TEqi5模式的電場為