一种介质滤波器

技术领域

本发明涉及滤波器领域，更具体地说，是涉及一种介质滤波器。

背景技术

通常，介质滤波器由陶瓷材料制成的介质块与贯穿于介质块的多个同轴谐振孔构成。介质滤波器要求通带内最小插入损耗和通带外最小的衰减比。传统介质滤波器的滤波电路图案在产品表面，容易受到外围物质的干扰导致介质滤波器的衰减能力降低，为了减少信号泄露，在产品表面增加一种金属件来进行屏蔽，这样的做法虽然起到良好的抑制效果，同时也带了两个弊端，一方面产品尺寸会增加，另一方面产品的制造成本也会升高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种介质滤波器，该滤波器在不增加体积大小的前提下，有效减少电信号的泄露，改善带外衰减比，提升带外衰减抑制度。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种介质滤波器，包括一体式介质块，所述介质块上设有开路端面、与开路端面相对的短路面、下表面、上表面、左侧面和右侧面，所述短路面、下表面、上表面、左侧面和右侧面均涂敷金属层，所述下表面上还设有信号输入电极、信号输出电极，所述信号输入电极、信号输出电极外分别设有裸空区域A、裸空区域B；所述开路端面和短路面之间，设有一排贯通孔，所述贯穿孔内涂敷金属层，每个贯通孔的金属层与短路面的金属层电性连接；所述开路端面上设有多个金属图案块，金属图案块分别对应设置在相应的贯通孔外围，且金属图案块与金属层电性连接，位于中部的多个金属图案块之间设有朝向下表面、上表面延伸的长条状凹槽，且长条状凹槽内涂敷金属层。

作为优选方案：所述长条状凹槽的一端与下表面或者上表面电性连接，或者长条状凹槽的两端分别与下表面、上表面电性连接。

作为优选方案：所述信号输入电极、信号输出电极延伸至开路端面上相应的金属图案块下方形成底部金属图案A、底部金属图案B，位于两侧的两个金属图案块内侧还设有长条状金属层A和长条状金属层B，长条状金属层A和长条状金属层B分别与底部金属图案A、底部金属图案B连接。

作为优选方案：所述信号输入电极、信号输出电极在开路端面上的部分形成凹口或者台阶状凹口。

作为优选方案：所述贯通孔的孔径不同，且至少三个相邻贯通孔的距离不相等；或者，贯通孔的孔径相同，且且至少三个相邻贯通孔的距离不相等；又或者，所述贯通孔的孔径不同，且所有相邻贯通孔的距离相等；又或者，所述贯通孔的孔径相同，且所有相邻贯通孔的距离相等。

作为优选方案：所述贯通孔为七个，分别为谐振孔A、谐振孔B、谐振孔C、谐振孔D、谐振孔E、谐振孔F和谐振孔G，相对应的金属图案块也为七个，分别为金属图案块A、金属图案块B、金属图案块C、金属图案块D、金属图案块E、金属图案块F和金属图案块G。

作为优选方案：所述开路端面上设有四个涂覆金属层的长条状凹槽，分别是长条状凹槽A、长条状凹槽B、长条状凹槽C和长条状凹槽D，所述长条状凹槽A位于谐振孔B、谐振孔C之间，一端与下表面电性连接，另一端与上表面电性连接，所述长条状凹槽B位于谐振孔C、谐振孔D之间，一端与下表面电性连接，另一端置于开路端面内，所述长条状凹槽C位于谐振孔D、谐振孔E之间，一端与下表面电性连接，另一端置于开路端面内，所述长条状凹槽D位于谐振孔E、谐振孔F之间，一端与下表面电性连接，另一端与上表面电性连接。

作为优选方案：所述开路端面上设有裸空区域C,裸空区域D和裸空区域E，裸空区域C位于谐振孔A、谐振孔B外围，所述裸空区域D位于谐振孔C、谐振孔D、谐振孔E的外围，所述裸空区域E位于谐振孔F、谐振孔G的外围，且裸空区域C和裸空区域D之间由长条状凹槽A隔开，裸空区域D和裸空区域E之间由长条状凹槽D隔开。

作为优选方案：所述金属图案块C、金属图案块D、金属图案块E的下部分别设有金属条，且金属条与下表面电性连接。

作为优选方案：所述开路端面下边沿的左右两端、左边沿、右边沿以及上边沿形成相互围合的金属条，且金属条分别与下表面、左侧面、右侧面以及上表面电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明在介质块开路端面设有图案与长条状凹槽结构，谐振腔周围设有金属层，相邻的谐振腔之间设置一长条状凹槽，调整谐振腔的金属层和凹槽尺寸大小来改变相应耦合的强弱，匹配达到合理状态，信号耦合能够在陶瓷体内表面传输，有效降低电信号的泄露，通过带外衰减零点，改善带外衰减比，提升带外衰减抑制度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明的整体结构示意图(正侧面)；

图2为本发明的整体结构示意图(正斜向仰视视角)；

图3为本发明的整体结构示意图(后斜向仰视视角)；

图4为本发明的滤波器的等效电路图；

图5为本发明的滤波器的性能曲线图；

图6为本发明的滤波器结构与现有滤波器结构带屏蔽罩量测曲线对比图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。

此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

如图1至图3所示，一种介质滤波器，包括一体式介质块100，所述介质块100为陶瓷材料。所述介质块100上设有开路端面101、与开路端面101相对的短路面102、下表面103、上表面104、左侧面105和右侧面106，所述短路面102、下表面103、上表面104、左侧面105和右侧面106均涂敷金属层，所述下表面103上还设有信号输入电极103A、信号输出电极103B，所述信号输入电极103A、信号输出电极103B外分别设有裸空区域A133、裸空区域B134；这些金属层用作屏蔽电极或接地。

所述开路端面101和短路面102之间，设有一排贯通孔，所述贯穿孔内涂敷金属层114，每个贯通孔的金属层114与短路面102的金属层电性连接；其特征在于：所述开路端面101上设有多个金属图案块，金属图案块分别对应设置在相应的贯通孔外围，且金属图案块与金属层114电性连接，位于中部的多个金属图案块之间设有朝向下表面103、上表面104延伸的长条状凹槽，且长条状凹槽内涂敷金属层。

所述长条状凹槽的一端与下表面103或者上表面104电性连接，或者长条状凹槽的两端分别与下表面103、上表面104电性连接。

所述信号输入电极103A、信号输出电极103B延伸至开路端面101上相应的金属图案块下方形成底部金属图案A131、底部金属图案B132，位于两侧的两个金属图案块内侧还设有长条状金属层A122和长条状金属层B123，长条状金属层A122和长条状金属层B123分别与底部金属图案A131、底部金属图案B132连接。所述信号输入电极103A、信号输出电极103B在开路端面101上的部分形成凹口或者台阶状凹口。

所述贯通孔的孔径不同，且至少三个相邻贯通孔的距离不相等；或者，贯通孔的孔径相同，且且至少三个相邻贯通孔的距离不相等；又或者，所述贯通孔的孔径不同，且所有相邻贯通孔的距离相等；又或者，所述贯通孔的孔径相同，且所有相邻贯通孔的距离相等。

所述贯通孔为七个，分别为谐振孔A107、谐振孔B108、谐振孔C109、谐振孔D110、谐振孔E111、谐振孔F112和谐振孔G113，相对应的金属图案块也为七个，分别为金属图案块A115、金属图案块B116、金属图案块C117、金属图案块D118、金属图案块E119、金属图案块F120和金属图案块G121。所述信号输入电极103A，将信号连接到谐振孔B108上,同理，信号输出电极103B，将信号连接到作为谐振孔F112。

所述开路端面101下边沿的左右两端、左边沿、右边沿以及上边沿形成相互围合的金属条，且金属条分别与下表面103、左侧面105、右侧面106以及上表面104电性连接。所述金属图案块C117、金属图案块D118、金属图案块E119的下部分别设有金属条，且金属条与下表面103电性连接。

所述开路端面101上设有四个涂覆金属层的长条状凹槽，分别是长条状凹槽A124、长条状凹槽B125、长条状凹槽C126和长条状凹槽D127，所述长条状凹槽A124位于谐振孔B108、谐振孔C109之间，一端与下表面103电性连接，另一端与上表面104电性连接，所述长条状凹槽B125位于谐振孔C109、谐振孔D110之间，一端与下表面103电性连接，另一端置于开路端面101内，所述长条状凹槽C126位于谐振孔D110、谐振孔E111之间，一端与下表面103电性连接，另一端置于开路端面101内，所述长条状凹槽D127位于谐振孔E111、谐振孔F112之间，一端与下表面103电性连接，另一端与上表面104电性连接。

所述开路端面101上设有裸空区域C128,裸空区域D129和裸空区域E130，裸空区域C128位于谐振孔A107、谐振孔B108外围，所述裸空区域D129位于谐振孔C109、谐振孔D110、谐振孔E111的外围，所述裸空区域E130位于谐振孔F112、谐振孔G113的外围，且裸空区域C128和裸空区域D129之间由长条状凹槽A124隔开，裸空区域D129和裸空区域E130之间由长条状凹槽D127隔开。

所述长条状凹槽A124和长条状凹槽D127形成感性耦合，将输入电信号在陶瓷体内表面传输，减少信号泄露。所述长条状凹槽B125、长条状凹槽C126形成感性耦合，带外形成传输零点。所述长条状金属层A122与谐振孔A107耦合形成外置零点。所述长条状金属层B123与谐振孔G113耦合形成外置零点。

本发明的滤波器的等效电路图如图4所示，本发明的滤波器的性能曲线如图5和图6所示。本发明通过在介质滤波器的开放端面上，利用金属图案层与长条状凹槽设计结合的方式来优化滤波器耦合特性，一方面通过外置零点解决通带近阻带衰减问题，提升相邻频段的抑制能力；另一方面降低端面图案复杂度，减少的电信号泄露问题，在不依赖于外围金属铁件，能够实现相同的电性能指标，降低制造成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。