高抑制的宽带介质滤波器

技术领域

本发明涉及介质滤波器领域，特别涉及一种高抑制的宽带介质滤波器。

背景技术

一体式介质滤波器是采用电子陶瓷材料作为介质，成型为多级谐振腔实现选频功能。陶瓷材料的高介电常数能大幅减小滤波器尺寸，因此，介质滤波器具有小型化、温度特性好、耐功率性好、成本低和制造一致性高等诸多优点，能够实现小型化、集成化的应用。但是，由于宽带介质滤波器带外抑制较差，尤其是介质滤波器整体结构引起的寄生效应会进一步恶化带外抑制，使得介质滤波器能实现的相对带宽范围非常有限；另外，使用一体式介质的实现方式很难将谐振器之间的耦合系数做的很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种可以实现40％相对带宽的高抑制的宽带介质滤波器。

本发明的技术方案如下：

一种高抑制的宽带介质滤波器，包括陶瓷介质体，所述陶瓷介质体的顶面沿长度方向依次开设有第一谐振孔、第二谐振孔、第三谐振孔、第四谐振孔、第五谐振孔和第六谐振孔，在所述陶瓷介质体的底面沿长度方向依次开设有第一条形槽和第二条形槽，所述第一谐振孔、第二谐振孔和第三谐振孔均与第一条形槽连通，所述第四谐振孔、第五谐振孔和第六谐振孔均与第二条形槽连通；每一所述谐振孔位于顶面的孔口处均通过金属化处理形成有顶面电极，每一所述谐振孔与其周围填充的介质、及对应的顶面电极形成一个介质谐振器；

每一所述谐振孔的孔壁以及第一条形槽和第二条形槽的槽壁均通过金属化处理形成有金属层，每一谐振孔孔壁的金属层分别与对应的顶面电极连接；在所述陶瓷介质体上通过金属化处理形成有地电极、第一输入输出电极和第二输入输出电极，所述地电极与第一输入输出电极、第二输入输出电极及每一顶面电极之间均设有隔离带。

进一步的，所述第一谐振孔、第二谐振孔、第三谐振孔、第四谐振孔、第五谐振孔和第六谐振孔的轴线均与陶瓷介质体的顶面垂直。

进一步的，所述第二谐振孔的直径大于第一谐振孔和第三谐振孔的直径；所述第五谐振孔的直径大于第四谐振孔和第六谐振孔的直径。

进一步的，所述第一谐振孔、第三谐振孔、第四谐振孔和第六谐振孔的直径相同，所述第二谐振孔和第五谐振孔的直径相同。

进一步的，所述第一条形槽和第二条形槽的宽度等于第二谐振孔和第五谐振孔的直径。

进一步的，所述第一谐振孔及其对应的顶面电极、所述第二谐振孔及其对应的顶面电极、所述第三谐振孔及其对应的顶面电极、第一条形槽形成第一谐振组件，所述第四谐振孔及其对应的顶面电极、所述第五谐振孔及其对应的顶面电极、所述第六谐振孔及其对应的顶面电极、第二条形槽形成第二谐振组件，所述第一谐振组件与第二谐振组件对称设置。

进一步的，所述第一条形槽远离第二条形槽的一端、以及第二条形槽远离第一条形槽的一端分别贯穿陶瓷介质体对应端的侧面。

进一步的，所述第一谐振孔和第二谐振孔的下孔口均位于第一条形槽的顶面上，所述第五谐振孔和第六谐振孔的下孔口均位于第二条形槽的顶面上；所述第三谐振孔和第四谐振孔分别贯穿陶瓷介质体的底面，所述第三谐振孔的孔壁上设有与第一条形槽连通的缺口，所述第四谐振孔的孔壁上设有与第二条形槽连通的缺口。

进一步的，所述第一输入输出电极与第一谐振孔对应的顶面电极通过第一连接段连接，所述第二输入输出电极与第六谐振孔对应的顶面电极通过第二连接段连接。

本发明中，将六个谐振孔分别通过两个条形槽连通，能够实现第一谐振孔和第三谐振孔、以及第四谐振孔和第六谐振孔的感性交叉耦合，使滤波器高频部分的带外出现了传输零点，从而提升高端带外抑制；并能有效降低滤波器的阶数，从而减小滤波器体积和损耗，提升应用效果；而且，通过增大第二谐振孔和第五谐振孔的内径，从而增加第二谐振孔和第五谐振孔的阻挡效果，以减小第一谐振孔和第三谐振孔、以及第四谐振孔和第六谐振孔之间的容性耦合，更加有利于在高端形成传输零点。在陶瓷介质体底部通过加工开设条形槽，并对条形槽表面用金属覆盖，能够增大滤波器的耦合系数，以满足宽带滤波器的设计需求；通过调整条形槽的深度，能够方便地调节滤波器的耦合系数。结构简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明高抑制的宽带介质滤波器的一个优选实施例的立体图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的仰视图；

图4为图1的后视图；

图5为第一谐振孔未与第三谐振孔连通，且第四谐振孔未与第六谐振孔连通时的仿真曲线图；

图6为本发明实施例的仿真曲线图。

图中：10.陶瓷介质体，11.第一谐振孔，12.第二谐振孔，13.第三谐振孔，14.第四谐振孔，15.第五谐振孔，16.第六谐振孔，17.第一条形槽，18.第二条形槽，21.顶面电极，22.第一输入输出电极，23.第一连接段，24.第二输入输出电极，25.第二连接段，26.地电极，27.隔离带。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明高抑制的宽带介质滤波器的一个优选实施例包括陶瓷介质体10，所述陶瓷介质体10的顶面沿长度方向依次开设有第一谐振孔11、第二谐振孔12、第三谐振孔13、第四谐振孔14、第五谐振孔15和第六谐振孔16，所述第一谐振孔11、第二谐振孔12、第三谐振孔13、第四谐振孔14、第五谐振孔15和第六谐振孔16的轴线优选为与陶瓷介质体10的顶面垂直。每一所述谐振孔的孔壁均通过金属化处理形成有金属层(采用的金属优选为银)，每一所述谐振孔位于顶面的孔口处均通过金属化处理形成有顶面电极21，每一所述谐振孔与其周围填充的介质、及对应的顶面电极21形成一个介质谐振器。

为便于实现谐振孔之间的耦合，所述第二谐振孔12的直径大于第一谐振孔11和第三谐振孔13的直径；所述第五谐振孔15的直径大于第四谐振孔14和第六谐振孔16的直径。优选为所述第一谐振孔11、第三谐振孔13、第四谐振孔14和第六谐振孔16的直径相同，所述第二谐振孔12和第五谐振孔15的直径相同。通过增大第二谐振孔12和第五谐振孔15的直径，能够更好地实现第一谐振孔11、第三谐振孔13与第二谐振孔12的耦合，以及第四谐振孔14、第六谐振孔16与第五谐振孔15的耦合。

为增大滤波器的耦合系数，以及为形成传输零点，在所述陶瓷介质体10的底面沿长度方向依次开设有第一条形槽17和第二条形槽18，优选为所述第一条形槽17远离第二条形槽18的一端、以及第二条形槽18远离第一条形槽17的一端分别贯穿陶瓷介质体10对应端的侧面；所述第一条形槽17和第二条形槽18的槽壁均通过金属化处理形成有金属层。所述第一谐振孔11、第二谐振孔12和第三谐振孔13均与第一条形槽17连通，所述第四谐振孔14、第五谐振孔15和第六谐振孔16均与第二条形槽18连通。优选为所述第一谐振孔11和第二谐振孔12的下孔口均位于第一条形槽17的顶面上，且所述第一条形槽17的宽度等于第二谐振孔12的直径；所述第五谐振孔15和第六谐振孔16的下孔口均位于第二条形槽18的顶面上，且所述第二条形槽18的宽度等于第五谐振孔15的直径；所述第三谐振孔13和第四谐振孔14分别贯穿陶瓷介质体10的底面，所述第三谐振孔13的孔壁上设有与第一条形槽17连通的缺口，所述第四谐振孔14的孔壁上设有与第二条形槽18连通的缺口。

在所述陶瓷介质体10上通过金属化处理形成有地电极26、第一输入输出电极22和第二输入输出电极24，所述地电极26与第一输入输出电极22、第二输入输出电极24及每一顶面电极21之间均设有隔离带27。所述第一输入输出电极22与第一谐振孔11对应的顶面电极21通过第一连接段23连接，所述第二输入输出电极24与第六谐振孔16对应的顶面电极21通过第二连接段25连接。

所述第一谐振孔11及其对应的顶面电极21、所述第二谐振孔12及其对应的顶面电极21、所述第三谐振孔13及其对应的顶面电极21、第一条形槽17和第一输入输出电极22形成第一谐振组件，所述第四谐振孔14及其对应的顶面电极21、所述第五谐振孔15及其对应的顶面电极21、所述第六谐振孔16及其对应的顶面电极21、第二条形槽18和第二输入输出电极24形成第二谐振组件，优选为所述第一谐振组件与第二谐振组件对称设置；从而既可将第一输入输出电极22作为输入端，将第二输入输出电极24作为输出端；也可将第二输入输出电极24作为输入端，将第一输入输出电极22作为输出端。

本实施例中，通过在陶瓷介质体10底部通过加工开设条形槽，并对条形槽表面用金属覆盖，通过增大滤波器的耦合系数，并且可通过调整条形槽的高度实现对耦合系数的调整，满足宽带滤波器的设计需求。

另外，第一谐振孔11和第三谐振孔13通过第一条形槽17连通，第四谐振孔14和第六谐振孔16通过第二条形槽18连通，能够实现第一谐振孔11和第三谐振孔13的感性交叉耦合，以及第四谐振孔14和第六谐振孔16的感性交叉耦合，从而使滤波器高频部分的带外出现了传输零点，提升高端带外抑制；而且，通过增大第二谐振孔12和第五谐振孔15的内径，从而增加第二谐振孔12和第五谐振孔15的阻挡效果，以减小第一谐振孔11和第三谐振孔13、以及第四谐振孔14和第六谐振孔16之间的容性耦合，更加有利于在高端形成传输零点。如图5所示，在第一谐振孔11未与第三谐振孔13连通，以及第四谐振孔14未与第六谐振孔16连通时，只有低端一个传输零点，且高端带外抑制较差。如图6所示，在第一谐振孔11与第三谐振孔13连通，第四谐振孔14与第六谐振孔16连通后，在通带高端形成了传输零点，且高端带外抑制提升了15dB以上。

本发明未描述部分与现有技术一致，在此不做赘述。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。