專利名稱：三模式單塊濾波器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及濾波器組件。更具體來說，本發(fā)明公開了三模式單塊諧振器，這種諧振器比可比較的金屬梳狀線(combline)諧振器尺寸小成本低。
本發(fā)明的背景當(dāng)在通信系統(tǒng)中產(chǎn)生信號時(shí)，梳狀線濾波器用來濾除有害的信號。當(dāng)前的梳狀線濾波器結(jié)構(gòu)由分散在金屬殼體中的一系列金屬諧振器組成。因?yàn)閷γ恳恢C振器所需的體積，不能超越當(dāng)前的技術(shù)減小金屬殼體尺寸，一般為3-10個(gè)立方英寸/諧振器，這取決于工作頻率和最大插入損耗。此外，金屬殼體體現(xiàn)著整個(gè)濾波器組件主要的成本百分比。因而，當(dāng)前的金屬濾波器太大并太昂貴。
本發(fā)明的概述在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明是這樣一種方法和設(shè)備，通過增加每塊的極數(shù)并以電介質(zhì)填充塊以降低塊諧振器的尺寸。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，增加每塊的極數(shù)的方法和設(shè)備包括激發(fā)多個(gè)模式并耦合這些模式。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，激發(fā)多個(gè)模式的方法和設(shè)備包括在塊諧振器濾波器中形成孔，電鍍孔的內(nèi)部并固定從電鍍孔到外部電路的連接，且耦合模式的方法和設(shè)備包括切除塊的至少一個(gè)角。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種濾波器組件，該組件包含塊諧振器濾波器，可操作連接到塊諧振器濾波器的掩模濾波器，其中掩模濾波器的通帶比塊諧振器濾波器的通帶寬，以及可操作連接到塊諧振器濾波器的一個(gè)低通濾波器，其中低通濾波器濾除大于塊諧振器濾波器通帶的頻率。
附圖的簡要說明

圖1a和1b是基本的三模式單塊形的兩個(gè)圖示。圖1b是表示插入到單塊中的探針的視圖。
圖2是連接在一起形成6-極濾波器的兩個(gè)單塊的固體和線框視圖。
圖3a和3b是第三個(gè)角被切除的單塊的固體和線框視圖。
圖4是表示諧振器面內(nèi)切除的切口。
圖5是對于沿X-Z面上沿X-方向切除的切口，模式1，2和3對切除長度的諧振頻率的曲線圖。
圖6是對于沿X-Y面上沿X-方向切除的切口，模式1，2和3對切除長度的諧振頻率的曲線圖。
圖7是對于沿X-Y面上沿Y-方向切除的切口，模式1，2和3對切除長度的諧振頻率的曲線圖。
圖8a表示通過從單塊特定面的導(dǎo)電表面除去小圓面調(diào)節(jié)單塊的方法。圖8b表示在三個(gè)直角側(cè)使用缺口或圓形調(diào)諧塊中三個(gè)模式的諧振頻率。
圖9是一曲線圖，表示當(dāng)從單塊的X-Y面切除相繼的圓形時(shí)單一模式1頻率的變化。
圖10a和b示出使用附加在三個(gè)直角側(cè)金屬或電介質(zhì)調(diào)諧器(圖10a)、或伸入單塊的金屬或電介質(zhì)調(diào)諧器(圖10b)，調(diào)諧塊中三個(gè)模式諧振頻率。
圖11a，b，c和d表示用于對三模式單塊濾波器輸入/輸出耦合的方法。
圖12a和12b示出組件的配置，其中低通濾波器在支撐單塊濾波器和掩模濾波器的同一電路板上制成。
圖13示出一種組件，其中單塊濾波器和梳狀線濾波器安裝在支撐4元件天線陣列的同一板上。
圖14a，b和c示出封裝在一盒子中的單塊濾波器(圖14a)，帶有特別顯示的內(nèi)部特征(圖14b)。圖14c表示雙工器類似的封裝。
圖15示出低通濾波器(LPF)，預(yù)選或掩模濾波器及三模式單塊通帶響應(yīng)。
圖16a和16b是掩模濾波器的照片。
本發(fā)明一實(shí)施例的詳細(xì)說明希望能夠超越當(dāng)前用來衰減有害信號的現(xiàn)有使用金屬梳狀線結(jié)構(gòu)的可能，降低濾波器組件的尺寸和成本。本發(fā)明把三模式諧振器結(jié)合到包含掩模濾波器和低通濾波器的組件中，使得整個(gè)組件提供了對有害信號擴(kuò)展的頻率范圍衰減。該組件是以盡可能減小所需體積并使易于安裝到電路板的方式集成的。
三模式單塊腔體采用三模式單塊腔體的濾波器提供了顯著降低濾波器封裝的整個(gè)體積并降低成本的機(jī)會，同時(shí)保持可接受的電性能。尺寸的降低有兩個(gè)來源。首先，三模式單塊諧振器在一個(gè)塊中有三個(gè)諧振器。(每一諧振器對濾波器響應(yīng)提供一極)。與當(dāng)前所使用的透露每個(gè)塊一個(gè)諧振器濾波器比較，這提供了尺寸的三倍的降低。其次，該諧振器不是象標(biāo)準(zhǔn)的梳狀線結(jié)構(gòu)中那樣的空氣填充同軸諧振器，而現(xiàn)在則是電介質(zhì)填充塊。在一優(yōu)選實(shí)施例中，它們是涂敷有一般是銀的導(dǎo)電金屬層的陶瓷固體塊。高的介電常數(shù)材料在保持同樣的工作頻率時(shí)，允許諧振器按大約介電常數(shù)平方根縮小尺寸。在一優(yōu)選實(shí)施例中，所使用的陶瓷介電常數(shù)在35和36之間且Q為2,000。在另一實(shí)施例中，介電常數(shù)為44而Q是1,500。雖然Q較低，但由于較高的較低常數(shù)諧振器比較小。在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，較低常數(shù)為21而Q為3,000。
此外，因?yàn)閱螇K腔體是自包含的諧振器，故不需要外殼。因免除了金屬外殼而降低成本，大于使用電介質(zhì)諧振器而不用空氣填充諧振器增加的成本。
單塊的概念不是新的。然而，這是第一個(gè)三模式的單塊諧振器。此外，把以低損耗、高降低常數(shù)材料填充的電鍍的單塊三模式諧振器封裝為實(shí)際的濾波器及組件，這種可能性則是新穎的而且是非尋常的。
三模式單塊諧振器10的基本設(shè)計(jì)示于圖1，其中兩個(gè)視圖1(a)和1(b)示出基本的三單塊形狀。它接近于立方體塊。被激發(fā)的三個(gè)模式是TE110，TE101，TE011模式。參見J.C.Sethares與S.J.Naumann，“Design of Micromave dielectric Rsonators，”IEEE Trans.MicrowaveTheory Tech.，pp.2-7，Jan.1966，在此結(jié)合以資對比。三模式相互正交。該設(shè)計(jì)是對在以下文獻(xiàn)中描述的對于矩形(中空)波導(dǎo)的三模式設(shè)計(jì)的改進(jìn)，G.Lastoria，G.Gerini，M.Guglielmi and F.Emma，“CAD ofTriple-Mode Cavities in Rectangular Waveguide，”IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，pp.339-341，Oct.1998，在此結(jié)合以資對比。
三模式單塊諧振器中的三個(gè)諧振模式一般標(biāo)記為TE011，TE101，TE110(或者有時(shí)標(biāo)記為TE□11，TE1□1，TE11□)，其中TE指示橫向電模式，三個(gè)相繼的索引(常常寫成為下標(biāo))指示沿x，y，z方向的半波長數(shù)。例如，TE101指示諧振模式將具有沿x和z方向以180度(半波長)相位變化、且沿y方向沒有變化的電場。為了對此進(jìn)行討論，將稱TE110模式為模式1，TE101為模式2，TE011為模式3。
角切除如圖1(b)中所見，通過插入到單塊10中的輸入/輸出端口21的探針20輸入和輸出功率往返被耦合到單塊10。探針可以是外同軸線的一部分，或可以連接到某其它外部電路。模式之間的耦合通過角切除30，33實(shí)現(xiàn)。一個(gè)沿y軸30指向，一個(gè)沿z軸33指向。兩個(gè)角切除用于耦合模式1和2以及模式2和3。除了圖1所示的角切除之外，沿x軸的第三個(gè)角切除可用來交叉耦合模式1和3。圖2是實(shí)體和線框視圖，表示連接在一起的兩個(gè)三模式單塊10，12形成六極濾波器15(每一三模式單塊諧振器有三個(gè)極)。連接孔或波導(dǎo)40把每一塊中的窗口鏈接在一起?？卓缭绞强諝饣螂娊橘|(zhì)材料。這一濾波器上的輸入/輸出端口21，23表示為連接到每一塊10、12中的探針20、22(參見圖1)的同軸線路。
角切除30、33用來耦合指向一個(gè)方向的模式與指向第二個(gè)相互正交的方向的模式。每一耦合代表濾波器響應(yīng)中的一個(gè)極。因而，以上所討論的三模式單塊代表三個(gè)極三個(gè)電諧振器的等價(jià)物。
圖3示出第三個(gè)角切除36(在這例子的底部)，該角切除提供了單塊中模式1和3之間的交叉耦合。在部分3(a)中示出實(shí)體塊以及3(b)中示出線框視圖。通過適當(dāng)選擇用于這一角切除的具體的塊邊緣，能夠?qū)崿F(xiàn)正的或負(fù)的交叉耦合。
調(diào)諧與許多其它高精度、射頻濾波器同樣，這里所公開的濾波器被調(diào)諧到最優(yōu)濾波響應(yīng)。機(jī)械允差和介電常數(shù)中的不確定性需要進(jìn)行這種調(diào)諧。調(diào)諧或調(diào)準(zhǔn)三模式單塊諧振器10的諧振頻率的可能性，提高了采用三模式單塊10作為諧振元件的濾波器組件的可制造性。理想上來說，應(yīng)當(dāng)能夠彼此獨(dú)立地調(diào)諧單塊中三個(gè)諧振模式的每一個(gè)。此外，應(yīng)當(dāng)能夠把模式的諧振頻率調(diào)諧為較高或較低。
這里公開了四個(gè)新型的非尋常的調(diào)諧方法。第一個(gè)調(diào)諧方法是機(jī)械研磨單塊10的三個(gè)正交面上的區(qū)域，以便改變每一塊中三個(gè)模式的諧振頻率。提高研磨這些區(qū)域，陶瓷電介質(zhì)材料被去除，從而改變諧振模式的諧振頻率。
這種方法在機(jī)械上是簡單的，但是由于研磨單塊10的一面將影響所有三個(gè)模式的諧振頻率這樣的事實(shí)，使之復(fù)雜化。對于生產(chǎn)環(huán)境需要計(jì)算機(jī)輔助分析，從而能夠獲知并控制從給定的面研磨掉給定量的材料的影響。
調(diào)諧頻率的另一方法是在諧振器10的面60切割切口50、52(參見圖4)。通過在導(dǎo)電層簡單地切割出適當(dāng)?shù)那锌?0、52，能夠把任何特定的模式調(diào)諧到較低的頻率。切口50、52越長，頻率降低的量越大。使用這一調(diào)諧方法的優(yōu)點(diǎn)在于，其它兩個(gè)模式的諧振頻率不受影響。例如如圖5所示，沿單塊10的X-Z面(或平面)60中X-方向切割切口50、52將引起模式1的諧振頻率降低。對于這一具體例子，單塊10由具有介電常數(shù)＝21.65，X-維0.942英寸，Y-維0.916英寸，以及Z-維0.935英寸的陶瓷塊組成。切口寬度為0.020英寸，諧振頻率隨切口長度的變化如圖5所示。注意，雖然模式1的頻率變化，但模式2和3的頻率超越相對不變。
以類似的方式，圖6示出對于X-Y面(或平面)60上沿X-方向切割的切口50、52，模式2的頻率隨所示切口長度將降低，并使模式1和3的頻率相對不變。
圖7示出對于X-Y面(平面)60上但是沿Y-方的切口50、52，模式3的頻率現(xiàn)在被調(diào)諧得較低。比較這些數(shù)據(jù)與圖6中所示的數(shù)據(jù)，可看出切口的方向和面的朝向確定了哪個(gè)模式被調(diào)諧。表1示出對于給定的一組條件哪個(gè)模式將被調(diào)諧。
表1.作為切口方向和塊面的函數(shù)諧振模式調(diào)諧選擇
調(diào)諧單塊10的第三個(gè)方法是通過從單塊10的特定面(或平面)去除導(dǎo)電表面小圓區(qū)域70，把特定模式的諧振頻率調(diào)諧為較高的頻率(參見圖8a和b)。圖9示出當(dāng)從單塊10的X-Y面(或平面)60切割出接近面的中心的相繼的圓形70(直徑＝0.040英寸)時(shí)，模式1的頻率的變化。以類似的方式，通過從X-Z面(或平面)60去除金屬小圓形70可把模式2的頻率調(diào)諧到較高頻率，并通過施加于Y-Z面(或平面)60相同的過程能夠把模式3調(diào)諧到較高頻率。注意，在圖9中，在模式1的頻率增加時(shí)，模式2和3是相對不變的?？椎纳疃扔绊戭l率。再次強(qiáng)調(diào)，使用這一方法只影響一個(gè)被耦合模式的頻率。其它兩個(gè)模式的諧振頻率不受影響?？赏ㄟ^數(shù)種手段去除金屬，包括研磨、激光切割、化學(xué)蝕刻、放電切削、或其它方法。圖8(b)示出在連接在一起的兩個(gè)三模式單塊10、12之一的三個(gè)正交面60上使用三個(gè)圓形(或缺口)70。它們用來調(diào)準(zhǔn)一個(gè)塊12中的三個(gè)模式的諧振頻率。這圖只示出對一個(gè)塊的調(diào)諧。對第二塊10的調(diào)諧(左側(cè)的那個(gè))是類似的。
這里所公開的第四個(gè)調(diào)諧方法是使用分離的調(diào)諧元件或圓柱體80、82、84。圖10(a)和10(b)示出分布在單塊10的三個(gè)正交面60之中的三個(gè)元件80、82、84，以影響諧振頻率的必須的改變。圖10(a)示出另一調(diào)諧方法，以此方法金屬或電介質(zhì)調(diào)諧器附加在三個(gè)正交側(cè)面，且金屬或電介質(zhì)元件伸入到單塊10中，如圖10(b)所示。這圖中只示出一個(gè)塊的調(diào)諧。對于第二個(gè)塊(左側(cè)的塊)的調(diào)諧將是類似的。調(diào)諧元件80、82、84可以是從商業(yè)源可得的金屬元件。(例如參見從Johanson Manufacturing，http//www.johansonmfg.com/mte.htm#可得的金屬調(diào)諧元件)。還可以使用電介質(zhì)調(diào)諧元件，而且可從商業(yè)來源獲得(例如還是參見Johanson Manufacturing)。
以上的描述主要集中在三模式單塊10在濾波器中的使用。應(yīng)當(dāng)明白，這一公開還函蓋了三模式單塊濾波器作為多路復(fù)用器的一部分的使用，其中兩個(gè)或多個(gè)濾波器連接到公共端口。多個(gè)濾波器中的一個(gè)或多個(gè)能夠由三模式單塊形成。
輸入/輸出輸入/輸出用于往(輸入)來(輸出)于三模式單塊濾波器傳輸微波信號的適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ峭ㄟ^探針的使用。輸入探針激發(fā)由多個(gè)模式組成的RF波。然后角切口耦合不同的模式。在此結(jié)合以資對比的K.Sano和M.Miyashita，“Application of the Planar I/O Terminal to Dual-ModeDielectric-Waveguide Filter，”IEEE Trans.Microwave Theory Tech.，pp.2491-2495，December 2000公開了具有輸入/輸出端的雙模式單塊，該輸入/輸出端的功能是作為向單塊和從單塊向外輻射功率的接線天線。
本發(fā)明中公開的方法是要在單塊中形成缺口90(特別地，這里使用的是圓柱形孔)，以導(dǎo)體(以便是銀，但不是必須的)電鍍該孔90的內(nèi)部，并然后把金屬表面連接到濾波器/單塊之外的電路，如圖11所示。從金屬電鍍層到外部電路的連接形式可采用若干形式之一，如圖11所示，其中孔或缺口的內(nèi)部或內(nèi)徑以金屬電鍍(圖11(a))。然后，電連接100從孔/缺口90中的金屬到外部電路被固定，這樣形成可再生的方法用于向三模式單塊10和從三模式單塊10向外傳輸信號。在圖11(b)中向電鍍層焊接有一導(dǎo)線以形成電連接100。在圖11(c)中，使用了壓入連接器100，并在圖11(d)中缺口被填充包括導(dǎo)線100的金屬。
由于探針100集成到單塊10中，探針與塊之間的間隙被減小。這是對外部探針100被插入到塊100中的孔90的先有技術(shù)的一個(gè)改進(jìn)。由于探針100與孔90之間的間隙而出現(xiàn)功率處理問題。
包括預(yù)選或掩模濾波器的集成的濾波器組件，三模式單塊諧振器和低通濾波器已經(jīng)研發(fā)了幾種特性/技術(shù)使三模式單塊濾波器成為實(shí)用的器件。這些特性和技術(shù)在以下說明并形成本公開的權(quán)利要求。
濾波器組件由三的部件即單塊諧振器10、預(yù)先掩模(或掩模)120、及低通濾波器130組成學(xué)新型的非尋常的濾波器組件110，可以采取若干實(shí)施方式之一。在一實(shí)施例中，三個(gè)濾波器元件按圖12a所示組合，通過同軸連接器140提供到公共電路板的連接。在這一實(shí)施例中，LPF 130是在圖12b所示電路板上正面被蝕刻的。低通濾波器130以微波傳輸帶在支撐單塊濾波器10、12和掩模120濾波器的同一電路板上制成。圖12中所示低通濾波器130由三個(gè)末端開放的短管及其連接部分組成。低通濾波器130的設(shè)計(jì)可以按不同規(guī)范的要求改變。
在第二實(shí)施例中，支撐濾波器組件110的電路板是由傳輸/接收系統(tǒng)的其它部分，諸如天線、放大器、模擬大數(shù)字轉(zhuǎn)換器等形成的電路板的一個(gè)組成部分。作為一例，圖13示出在同一板上作為4-元件微波傳輸帶接線天線陣列150的濾波器組件110。單塊濾波器10、12和梳狀線(預(yù)先掩模)濾波器120安裝在支撐4-元件天線陣列150的同一板上。單塊10和掩模濾波器120在電路板的一側(cè)。低通濾波器130和天線150在相反側(cè)。需要時(shí)可包括一外殼。
在第三實(shí)施例中，濾波器組件110包含在一盒子中，且連接器或者作為同軸連接器提供，或者作為能夠按標(biāo)準(zhǔn)的焊接操作焊接到另一電路板的焊片提供。圖14示出帶有焊片160的封裝的兩個(gè)例子。濾波器封裝如果需要可以包含冷卻散熱片。圖14所示的類型的封裝可以只包含如所示的單塊10、12，或者可包含圖13所示類型的濾波器組件110。圖14(a)示出封裝在盒子中單塊濾波器10、12，其內(nèi)部特征在圖14(b)中著重表示出。在圖14(a)中盒子底部的焊片160將被焊接到電路板上。圖14(c)示出用于雙工器類似的封裝，由兩個(gè)濾波器帶一個(gè)公共端口并因而有三個(gè)連接焊片160組成。這里所示類型的封裝可以只包含單塊10、12或可以包含濾波器組件110。
預(yù)選或掩模濾波器有害的寄生模式或有害諧振的問題，是對任何諸如濾波器等諧振器件共同的問題。這一問題在如三模式單塊10、12這種多模式諧振器中特別明顯。對于以1.95GHz為中心的通帶設(shè)計(jì)的三模式單塊10、12，第一諧振將出現(xiàn)在2.4GHz附近。為了減輕這一問題，公開了使用以單塊濾波器10、12封裝的相對寬的帶寬掩模濾波器120。預(yù)掩模濾波器120的作用是作為寬-帶寬通帶濾波器，它跨在三模式單塊10、12通帶響應(yīng)上。其通帶比三模式單塊10、12諧振器通帶要寬。因而，這不會影響落在三模式單塊諧振器10、12的通帶內(nèi)的信號。然而，它將提供阻帶中附加的濾除作用。因而，它將濾除在三模式單塊10、12諧振器通帶之后的首批寄生模式。參見圖15。
在例子1中，濾波器組件設(shè)計(jì)為3G應(yīng)用。在一優(yōu)選實(shí)施例中，它用于寬帶碼分多址(WCDMA)基地臺。它具有大約f0＝2.00GHz的輸出頻率，濾除規(guī)格高達(dá)12.00GHz。接收帶寬為1920到1980MHz。發(fā)送帶寬為2110到2170MHz。在用于發(fā)送模式的阻帶中，需要的衰減從2110到2170MHz為90dB，從2170到5GHz為55dB，從5GHz到12.00GHz為30dB。預(yù)選或掩模濾波器120被選擇為帶有從1800MHz到2050MHz的通帶，并在2110MHz有60dB的切口。在2110MHz到5GHz之間提供30dB的衰減。
在例1中，掩模濾波器120具有250MHz帶寬，并基于帶有幫助實(shí)現(xiàn)所需頻帶外濾除的一個(gè)交叉耦合的4-極梳狀線設(shè)計(jì)。掩模濾波器120的一個(gè)照片示于圖16。圖16(a)表示4-極梳狀線濾波器封裝。圖16(b)表示4個(gè)極和交叉耦合的內(nèi)部設(shè)計(jì)。圖16(b)中所示的SMA連接器由到用于整個(gè)濾波器封裝的電路板的直接連接代替。
低通濾波器蜂窩式基地臺濾波器規(guī)范在幾倍大于通帶的頻率處常常需要有某種水平的信號濾除。例如，通帶在1900MHz處的濾波器具有在12,000MHz處的濾除要求。對于標(biāo)準(zhǔn)的梳狀線濾波器，同軸低通濾波器在顯著高于通帶的頻率處提供了濾除作用。對于這里所公開的濾波器封裝，在微波傳輸帶或帶狀線中制成低通濾波器130，并集成到(蝕刻到)已經(jīng)支撐并連接到單塊濾波器10、12與掩模濾波器120的電路板中。低通濾波器130的精確設(shè)計(jì)依賴于要滿足的特定的電學(xué)要求。一種可能的構(gòu)型示于圖12中。
雖然參照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)節(jié)在本專利申請中公開了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，這種公開目的是示例性的，而沒有限制的意思，預(yù)期在本發(fā)明的精神及所附權(quán)利要求及其等價(jià)物范圍內(nèi)，對于業(yè)內(nèi)專業(yè)人員顯然會有多種改型出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.降低塊諧振器濾波器尺寸的一種方法，包括以下步驟增加每塊的極數(shù)；以及以電介質(zhì)填充所述塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以導(dǎo)電層覆蓋所述塊的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中電介質(zhì)是低損耗的并具有高的介電常數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述增加每塊的極數(shù)目的步驟包括以下步驟激發(fā)多個(gè)模式；以及耦合所述模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述模式彼此正交。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中耦合所述模式的步驟包括切割所述塊的至少一個(gè)角。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述激發(fā)多個(gè)模式的步驟包括使用探針向所述塊諧振器濾波器內(nèi)以及從所述塊諧振器濾波器向外輻射能量。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述激發(fā)多個(gè)模式的步驟包括在所述塊諧振器濾波器中形成一個(gè)孔；電鍍所述孔的內(nèi)部；以及固定從所述被電鍍的孔到外部電路的連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述至少一個(gè)角切口是沿Y軸指向的。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述切割至少一個(gè)角還包括沿Y軸切割，沿Z軸切割及沿X軸切割。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中耦合所述模式的所述步驟包括切割所述塊的至少一個(gè)角。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中耦合所述模式的所述步驟包括切割所述塊的至少一個(gè)角。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述切割至少一個(gè)角還包括沿Y軸切割，沿Z軸切割及沿X軸切割。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述切割至少一個(gè)角還包括沿Y軸切割，沿Z軸切割及沿X軸切割。
15.增加濾波器中極數(shù)的一種方法，包括以下步驟激發(fā)多個(gè)模式；及耦合所述模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述激發(fā)多個(gè)模式的步驟，包括使用探針向所述塊諧振器濾波器內(nèi)以及從所述塊諧振器濾波器向外輻射能量。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述激發(fā)多個(gè)模式的步驟包括在所述塊諧振器濾波器中形成一個(gè)孔；電鍍所述孔的內(nèi)部；以及固定從所述被電鍍的孔到外部電路的連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述模式彼此正交。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中耦合所述模式的所述步驟包括切割所述塊的至少一個(gè)角。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述至少一個(gè)角切割是沿Y軸指向的。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述至少一個(gè)角切割是沿Z軸指向的。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述至少一個(gè)角切割是沿X軸指向的。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述激發(fā)多個(gè)模式的步驟包括在所述塊諧振器濾波器中形成一個(gè)孔；電鍍所述孔的內(nèi)部；以及固定從所述被電鍍的孔到外部電路的連接。
24.一種濾波器組件，包括塊諧振器濾波器；可操作地連接到所述塊諧振器濾波器的掩模濾波器，其中所述掩模濾波器的通帶比所述塊諧振器濾波器通帶要寬；以及可操作地連接到所述塊諧振器濾波器的低通濾波器，其中所述低通濾波器濾除大于所述塊諧振器濾波器通帶的頻率。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的濾波器組件，其中所述塊諧振器濾波器包括每塊一個(gè)以上的諧振器。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的濾波器組件，其中所述塊諧振器濾波器以電介質(zhì)填充。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的濾波器組件，其中所述塊諧振器濾波器以導(dǎo)電層覆蓋。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的濾波器組件，其中所述塊諧振器濾波器包括至少一個(gè)角切口。
29.根據(jù)權(quán)利要求24的濾波器組件，還包括可操作地連接到所述塊諧振器濾波器的輸入探針，其中輸入功率通過所述輸入探針耦合到所述塊諧振器濾波器。
30.根據(jù)權(quán)利要求24的濾波器組件，還包括在所述塊諧振器濾波器中的電鍍孔；及從所述被電鍍的孔到外部電路的連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求24的濾波器組件，其中所述濾波器組件是通信系統(tǒng)的一部分。
32.根據(jù)權(quán)利要求26的濾波器組件，其中所述電介質(zhì)是低損耗的并具有高的介電常數(shù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的濾波器組件，其中所述至少一個(gè)角切口沿Y軸指向。
34.根據(jù)權(quán)利要求28的塊諧振器濾波器，其中所述至少一個(gè)角切口包括沿Y軸指向的角切口；沿X軸指向的角切口；及沿Z軸指向的角切口。
35.根據(jù)權(quán)利要求30的塊諧振器濾波器，還包括沿Y軸指向的角切口；沿X軸指向的角切口；及沿Z軸指向的角切口。
36.一種塊諧振器濾波器，包括多個(gè)諧振器；及至少一個(gè)角切口。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的塊諧振器濾波器，其中所述塊諧振器濾波器包括每塊一個(gè)以上的諧振器。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的塊諧振器濾波器，其中所述塊諧振器濾波器以電介質(zhì)填充。
39.根據(jù)權(quán)利要求36的塊諧振器濾波器，其中所述塊諧振器濾波器以導(dǎo)電層覆蓋。
40.根據(jù)權(quán)利要求36的塊諧振器濾波器，還包括可操作地連接到所述塊諧振器濾波器的輸入探針，其中輸入功率通過所述輸入探針耦合到所述塊諧振器濾波器。
41.根據(jù)權(quán)利要求36的塊諧振器濾波器，還包括在所述塊諧振器濾波器中的電鍍孔；及從所述被電鍍的孔到外部電路的連接。
42.根據(jù)權(quán)利要求36的塊諧振器濾波器，其中所述至少一個(gè)角切口沿Z軸指向。
43.根據(jù)權(quán)利要求36的塊諧振器濾波器，其中所述至少一個(gè)角切口包括沿Y軸指向的角切口；沿X軸指向的角切口；及沿Z軸指向的角切口。
44.根據(jù)權(quán)利要求38的塊諧振器濾波器，其中所述電介質(zhì)是低損耗的并具有高的介電常數(shù)。
45.根據(jù)權(quán)利要求36的塊諧振器濾波器，還包括第二塊諧振器濾波器；及波導(dǎo)，以此所述波導(dǎo)鏈接所述塊諧振器濾波器中的第一窗口與所述第二塊諧振器濾波器中的第二窗口。
全文摘要
本發(fā)明結(jié)合了體積較小成本較低的三模式單塊腔體的濾波器。尺寸的降低有兩個(gè)來源。首先，三模式單塊諧振器在一個(gè)塊中有三個(gè)諧振器。與當(dāng)前所使用的透露每個(gè)塊一個(gè)諧振器濾波器比較，這提供了尺寸的三倍的降低。其次，該諧振器不是象標(biāo)準(zhǔn)的梳狀線結(jié)構(gòu)中那樣的空氣填充同軸諧振器，而現(xiàn)在則是電介質(zhì)填充塊。模式之間的耦合通過角切口實(shí)現(xiàn)。一個(gè)沿Y軸指向，一個(gè)沿Z軸指向。此外，可以使用沿X指的第三角切口。角切口用來耦合一個(gè)方向指向的模式與第二個(gè)相互正交方向指向的模式。每一耦合表示濾波器響應(yīng)中的一極。因而，以上討論的三模式單塊表示三個(gè)極或三個(gè)電諧振器。
文檔編號H01P1/208GK1419311SQ0215046
公開日2003年5月21日 申請日期2002年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月14日
發(fā)明者威廉·D·威爾伯, 王赤, 王偉立 申請人:無線電射頻系統(tǒng)公司