專利名稱：用于移動(dòng)通信基站的介質(zhì)諧振器裝置、通信濾波器和通信單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在腔體中形成多個(gè)諧振器的介質(zhì)諧振器裝置，尤其用于使用以上類型的介質(zhì)諧振器裝置的移動(dòng)通信基站的通信濾波器和通信單元。
2.背景技術(shù)公開號(hào)為7-321506的日本未經(jīng)審查的專利申請中揭示了一種已知的用于濾波器的介質(zhì)諧振器裝置，該裝置由在腔體中提供多個(gè)介質(zhì)諧振器而形成。
在該公開的專利申請中，在腔體中提供多個(gè)介質(zhì)核心，每一介質(zhì)核心具有兩個(gè)相互交叉的直角平行六面體，由此形成多個(gè)TM雙模介質(zhì)諧振器。該公開的專利申請中還揭示了一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在相鄰的TM雙模介質(zhì)諧振器之間配置了具有多個(gè)沿預(yù)定方向的縫隙的分隔板，從而在相鄰介質(zhì)諧振器之間，雙模中同一類型模發(fā)生磁耦合。通過提供這一分隔板，使得沿縫隙長度方向取向的磁場能通過分隔板，而沿縫隙寬度取向的磁場受到屏蔽，因此能夠耦合相同預(yù)定類型的諧振模。
令磁場能夠通過分隔板的方向可以由縫隙的數(shù)量、寬度以及縱橫比等來確定。例如，如果減小縫隙的寬度，則可以增強(qiáng)對(duì)沿縫隙寬度方向取向的磁場進(jìn)行屏蔽的效果。然而，磁場是無法完全屏蔽的，并且跨接在分隔板上的諧振器由于這類磁場而輕微地相互耦合。如果這類耦合不合乎需要，則無法獲得預(yù)定的濾波特征。在制造過程方面，也很難將分隔板上形成的縫隙的寬度減小至一個(gè)比預(yù)定值更小的值。
另外，沿縫隙長度方向的磁場的導(dǎo)磁率和沿縫隙寬度方向的磁場的導(dǎo)磁率可以用寬高比來改變至某一特定程度。然而，由于導(dǎo)磁率比是由分隔板上形成的縫隙的形狀所固定的。因此，對(duì)于沿縫隙長度方向的磁場和沿縫隙寬度方向的磁場這兩種模式來說，相鄰諧振器之間的最佳耦合系數(shù)無法單獨(dú)予以調(diào)整。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是提供一種諧振器裝置，在該諧振器裝置中，可以改變通過提供分隔板而有選擇地決定耦合一種類型的諧振模的耦合量和耦合另一種諧振模的耦合量，并且還提供一種用于采用這種類型諧振器裝置的移動(dòng)通信基站的通信濾波器和通信單元。
本發(fā)明的另一目的是提供一種諧振器裝置，在該諧振器裝置中，在通過提供分隔板兩種諧振模中進(jìn)行選擇地耦合，僅允許一種類型諧振模的耦合，而抑制另一種類型諧振模的耦合，并提供了一種使用這種類型的諧振器裝置并用于移動(dòng)通信基站的通信濾波器和通信單元。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種介質(zhì)諧振器裝置，它包括至少以第一諧振模式和第二諧振模式諧振的至少兩個(gè)相鄰的介質(zhì)諧振器；以及分隔兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的分隔板。在兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器中，通過第一諧振模式和第二諧振模式而由磁回路形成的表面相互正交。分隔板具有縫隙，兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的第一諧振模式的磁回路沿縫隙的長度方向通過。分隔板還具有導(dǎo)體回路，包括同兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的的中一個(gè)的第二諧振模式耦合的第一導(dǎo)體回路部分，，和同另一介質(zhì)諧振器的第二諧振模式耦合的第二導(dǎo)體回路部分。
上述縫隙使得其中的磁場沿縫隙的長度方向的第一諧振模信號(hào)能夠通過此縫隙。由于第一導(dǎo)體回路部分和第二導(dǎo)體回路部分與兩個(gè)介質(zhì)諧振器的第二諧振模相耦合，因而可以確定通過導(dǎo)體回路在兩個(gè)介質(zhì)諧振器之間的第二諧振模的耦合量。因此，第二諧振模的耦合量可由導(dǎo)體回路來改變。
在該介質(zhì)諧振裝置中，通過將兩相鄰介質(zhì)諧振器的第二諧振模的磁場耦合至第一導(dǎo)體回路段和第二導(dǎo)體回路段，可以取消由第二諧振模通過縫隙時(shí)的磁場泄漏所引起的兩相鄰介質(zhì)諧振器之間的第二諧振模的耦合。
采用這一結(jié)構(gòu)，耦合能夠在兩介質(zhì)諧振器之間的第一諧振模中起到效果，并且可以抑制不需要的第二諧振模的耦合，因而能獲得預(yù)定的濾波器特征。
本發(fā)明也提供了一種介質(zhì)諧振器裝置包括至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器，能夠至少在第一和第二諧振模中諧振；以及一個(gè)分隔板，用來分隔兩相鄰介質(zhì)諧振器。在兩相鄰介質(zhì)諧振器中，由第一和第二諧振模的磁回路形成的表面相互正交。該分隔板具有縫隙，兩相鄰介質(zhì)諧振器的第一諧振模的磁循環(huán)沿縫隙的長度通過。分隔板也具有導(dǎo)體回路，包括耦合至兩相鄰介質(zhì)諧振器的其中一個(gè)的第一諧振模的第一導(dǎo)體回路段，以及耦合至另一介質(zhì)諧振器的第二諧振模的第二導(dǎo)體回路段。
上述縫隙使得磁場方向沿縫隙的長度中的第一諧振模信號(hào)能夠通過該縫隙。第一導(dǎo)體回路段耦合至兩介質(zhì)諧振器的其中一個(gè)的第一諧振模，第二導(dǎo)體回路段耦合至另一介質(zhì)諧振器的第二諧振模。相應(yīng)地，當(dāng)由兩個(gè)介質(zhì)諧振器組成四個(gè)階段諧振段時(shí)，第一階段和第三階段諧振段可以通過導(dǎo)體回路跳躍耦合，或者第二階段和第四階段諧振段可以通過導(dǎo)體回路跳躍耦合。因此，通過跳過一個(gè)諧振器的跳躍耦合量可以由該導(dǎo)體回路來改變。
在本發(fā)明的介質(zhì)諧振器裝置中，可以為分隔板提供導(dǎo)體回路，使其能通過其中一個(gè)縫隙。
采用這一結(jié)構(gòu)，易于排列導(dǎo)體回路，只需將具有導(dǎo)體回路的分隔板置于空腔中的預(yù)定位置，就可以耦合兩介質(zhì)諧振器。
在本發(fā)明的介質(zhì)諧振器裝置中，縫隙間隔可以平行于環(huán)繞兩相鄰介質(zhì)諧振器的空腔內(nèi)部和分隔板側(cè)面之間的縫隙。
采用這一排列，由于縫隙間隔作為縫隙來使用，則不需要分隔板側(cè)面和空腔內(nèi)部之間的電連接。
本發(fā)明更進(jìn)一步提供了一種通信濾波器包括上述介質(zhì)諧振裝置；以及外置耦合單元，外置地耦合至介質(zhì)諧振器裝置。在該通信濾波器中，可以獲得具有很大阻帶衰減的帶通特征。
本發(fā)明還提供了一種用于移動(dòng)通信基站的通信單元，包括上述的高頻電路中通信濾波器，使得通信信號(hào)的預(yù)定頻帶能夠通過。相應(yīng)地，也可以提供一種小型且廉價(jià)的通信單元。
附圖簡要描述

圖1A至1D根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例描述了在介質(zhì)諧振器裝置中使用的介質(zhì)核心的結(jié)構(gòu)；圖2A和2B描述了采用圖1A至1D所示的介質(zhì)諧振器裝置的通信濾波器的構(gòu)造；圖3A和3B分別為圖2A沿線A-A和線B-B的剖視圖；圖4A和4B描述了圖2A和2B所示的分隔板的結(jié)構(gòu)；圖5A和5B描述了跨越分隔板放置的兩個(gè)介質(zhì)諧振器的耦合狀態(tài)；圖6描述了圖2A和2B所示的通信濾波器中使用的介質(zhì)諧振器的耦合關(guān)系；圖7是出現(xiàn)不需要的跳躍耦合時(shí)的特征圖；圖8是消除不需要的跳躍耦合后的特征圖9是出現(xiàn)跳躍耦合具有同另一耦合相反極性時(shí)的特征圖；圖10A、10B和10C根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例描述了分隔板的結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)諧振器裝置的相鄰部分；圖11A和11B根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例描述了分隔板的結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)諧振器裝置的相鄰部分；圖12A和12B根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例描述了分隔板的結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)諧振器裝置的相鄰部分；圖13根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例描述了分隔板的結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)諧振器裝置的相鄰部分；圖14A和14B根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例描述了通信濾波器的結(jié)構(gòu)圖；圖15A和15B描述了分隔板以及圖14A和14B所示的通信濾波器的相鄰部分；圖16根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例描述了分隔板的結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)諧振器裝置的相鄰部分；圖17根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例描述了分隔板的結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)諧振器裝置的相鄰部分；以及圖18根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例描述了用于移動(dòng)通信基站的通信單元的構(gòu)造。
較佳實(shí)施例描述以下參考附圖，通過對(duì)較佳實(shí)施例的圖解來詳細(xì)描述本發(fā)明。
以下參考圖1A-1D、2A-2B、3A-3B、4A-4B、5A-5B以及6-9來描述介質(zhì)諧振器和具有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例構(gòu)造的介質(zhì)諧振器的通信濾波器。
圖1A-1D描述了第一實(shí)施例的介質(zhì)諧振器的構(gòu)造。更特別地，圖1A、1B和1C分別為介質(zhì)核心10的頂視圖、前視圖以及右側(cè)視圖，圖1D是整個(gè)介質(zhì)諧振器的透視圖。在圖1D中，通過將兩個(gè)直角平行六面體交叉并組合來構(gòu)成介質(zhì)核心10，并且該核心側(cè)面為十字交叉形。最好在兩直角平行六面體相互交叉部分提供凹槽。介質(zhì)核心10通過如粘合劑或者玻璃釉來粘合至支撐板3。
如圖1A所示，諧振模為TE01 z諧振模，在該模中，電場在垂直于z軸的平面(x-y平面)上循環(huán)，諧振模在介質(zhì)核心10的10y所示的矩形部分中產(chǎn)生。同樣，如圖1C所示，諧振模為TE01 y模，在該模中，電場在垂直于y軸的平面(x-z平面)上循環(huán)，諧振模在核心10的10z所示矩形部分產(chǎn)生。
圖2A-2B描述了具有圖1A至1D所示的介質(zhì)諧振器的通信濾波器的構(gòu)造。更特別地，圖2A是通信濾波器移除頂部的空腔蓋片2后的頂視圖，圖2B是通信濾波器圖2A加上空腔蓋片2后沿C-C線的垂直剖面圖。諧振器R1、R23、R45和R6置于由空腔單元1和空腔蓋片2組成的空腔室中。對(duì)于R23和R45，使用了圖1D所示的支撐板3?？梢允褂萌齻€(gè)或更多的介質(zhì)諧振器。
諧振器R1和R6每一個(gè)都能夠形成半同軸諧振器。更特別地，具有預(yù)定高度的中央導(dǎo)體置于空腔單元1的空腔室的底部。同軸連接器12固定在空腔單元1的外表面上，并且同軸連接器12的中央導(dǎo)體連接至相應(yīng)的中央導(dǎo)體11。頻率調(diào)節(jié)旋鈕13固定在面向中央導(dǎo)體11頂部的空腔蓋片2的部分上。通過調(diào)整頻率調(diào)節(jié)旋鈕13和中央導(dǎo)體11的頂部之間所產(chǎn)生的寄生電容，可以調(diào)節(jié)半同軸諧振器的諧振頻率。
在諧振器R1和R23之間以及諧振器R6和R45之間裝有窗W。在諧振器R23和R45之間裝有分隔板20。在諧振器R1和R23之間提供了跳躍耦合導(dǎo)體回路22，在諧振器R45和R6之間也提供了跳躍耦合導(dǎo)體回路23。
圖3A是沿圖2A的線A-A的剖視圖，圖3B是沿圖2A的線B-B的剖視圖。
如圖3A所示，在分隔板20上形成了多個(gè)縫隙S。對(duì)分隔板20提供了導(dǎo)體回路21。在分隔板20的側(cè)面和空腔室之間也提供了平行于縫隙S的縫隙間隔S’。
由于分隔板的縫隙S的長度平行于z軸，因此能夠傳導(dǎo)諧振器R23和諧振器R45中產(chǎn)生的TE01 z模的磁耦合。
圖4A和4B分別為分隔板20的透視圖和側(cè)視圖。在圖4A的透視圖中，為簡化繪圖，用一條線來表示分隔板20的厚度(同樣應(yīng)用到之后的透視圖中)。
傳導(dǎo)回路包括第一傳導(dǎo)回路段21a和第二傳導(dǎo)回路段21b。第一和第二傳導(dǎo)回路段21a和21b組成了回路表面，連接至方向同縫隙S的長度正交的磁場(即磁場方向沿縫隙S的寬度)。第一回路段21a顯示在圖4A的近端，即圖4B中諧振器的左側(cè)，而第二傳導(dǎo)回路段21b顯示在圖4A的遠(yuǎn)端，即圖4B中諧振器的右側(cè)。
圖3A和4A所示的在分隔板20和空腔單元1的空腔室之間形成的縫隙間隔S’具有同縫隙S相似的功能。相應(yīng)地，分隔板20的側(cè)面和空腔單元1的空腔室之間的電連接變?yōu)椴恍枰摹８鶕?jù)一種已知的不具備縫隙間隔S’的濾波器的結(jié)構(gòu)，必須根據(jù)高頻電流來充分平穩(wěn)地建立上述區(qū)域的電連接。如果電連接不夠充足，則會(huì)降低諧振器的Q因數(shù)，導(dǎo)致插入損失的增加。然而，在本實(shí)施例中，可以通過提供縫隙間距S’來解決這一問題。當(dāng)通過完整地提供本領(lǐng)域的發(fā)送濾波器和接收濾波器來形成雙工器時(shí)，由于存在另一濾波器跨越空腔墻的空間，在結(jié)構(gòu)上很難將分隔板的所有四個(gè)側(cè)面電連接至一個(gè)濾波器的空腔室?？梢酝ㄟ^按壓來放置一塊分隔板以替代螺絲，然而，在這一情況下，電連接可能不夠充分。作為選擇，可以使用回流焊接來將分隔板固定在空腔室上，然而，在這一情況下，這一過程變得復(fù)雜，且增加了成本?？梢酝ㄟ^圖3A和4A所示的縫隙間隔S’提供的結(jié)構(gòu)來解決這類問題。
圖5描述了通過分隔板20在圖2A和2B所示的兩個(gè)諧振器R23和R45中產(chǎn)生的第一諧振模的耦合狀態(tài)。圖5B描述了通過分隔板20在兩個(gè)諧振器R23和R45中產(chǎn)生的第二諧振模的耦合狀態(tài)。如圖5A所示，由于第一諧振模的磁場縱向通過分隔板20的縫隙S，諧振器R23和R45的第一諧振模(TE01 z模)相互耦合。如圖5B所示，諧振器R23的第二諧振模(TE01 y模)的磁場耦合至第一導(dǎo)體回路段21a，同時(shí)諧振器R45的第二諧振模(TE01 y模)的磁場耦合至第二導(dǎo)體回路段21b。相應(yīng)地，第二諧振模的耦合量可以通過導(dǎo)體回路21來確定。
圖6描述了圖2A和2B所示的通信濾波器的諧振器之間的耦合關(guān)系。R2表示諧振器R23的TE01 y模諧振器部分，R3表示諧振器R23的TE01 z模諧振器部分。R4表明諧振器R45的TE01 z模諧振器部分，R5表明諧振器R45的TE01 y模諧振器部分。諧振器R1和R2之間的耦合k12由空間磁耦合引起，諧振器R5和R6之間的耦合k56同樣也由空間磁耦合引起。諧振器R2和R3之間的耦合k23由諧振器R23中形成的凹槽g引起，諧振器R4和R5之間的耦合k45同樣也由諧振器R45中形成的凹槽g引起。
諧振器R3和R4之間的耦合k34由通過在分隔板20中形成的縫隙S的磁場引起。諧振器R1和R3之間的耦合k12由跳耦合導(dǎo)體回路22引起，諧振器R4和R6之間的耦合同樣也由跳耦合導(dǎo)體回路23引起。
諧振器R2和R5之間的耦合k25由從分隔板20中形成的縫隙S中泄漏的磁場的耦合和由導(dǎo)體回路21提供的磁場的耦合的協(xié)同效應(yīng)引起。更特別地，盡管諧振器R23和R45的TE01 y模的磁場由于沿縫隙S的寬度定向而被屏蔽，但仍有少量的磁場泄漏，因此導(dǎo)致了這類磁場的耦合。在第一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體回路21為S或倒S形，即，第一和第二導(dǎo)體回路段是扭曲的。相應(yīng)地，在跨越分隔板的兩個(gè)空間中連接至導(dǎo)體回路21的磁場的方向是相互反向的。因此，可以消除從縫隙S的磁場泄漏的耦合。
圖2A和2B所示的示例中，由于凹槽g在諧振器R23和R45之間的相同方向上形成，從縫隙S中泄漏的諧振器R2和R5之間的磁場的耦合k25的耦合系數(shù)的極性變?yōu)榕c諧振器R3和R4之間的耦合k34的耦合系數(shù)的極性相同。相應(yīng)地，當(dāng)導(dǎo)體回路21的第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b的回路面積增加至某一程度時(shí)，可以消除從縫隙S泄漏的磁場的耦合，并且耦合k25的耦合系數(shù)變?yōu)?。當(dāng)更進(jìn)一步增加第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b的回路面積時(shí)，耦合k25的極性變?yōu)橥詈蟢34的極性相反，并在諧振器R2和R5之間出現(xiàn)跳躍耦合。
圖7、8和9描述了當(dāng)耦合k25的耦合系數(shù)變化時(shí)的帶通特征(S21)和反射特征(S11)圖。在圖中，垂直軸代表以分貝表示的衰減，增量為10dB，實(shí)線所表示的位置為0dB。水平軸表明線性刻度從1700到2200MHz的頻率。
圖7描述了在沒有提供導(dǎo)體回路21的情況下，當(dāng)自然從縫隙S中泄漏的磁場的跳躍耦合k25的耦合系數(shù)+0.08％時(shí)(極性與耦合k34相同)的特征。該實(shí)施例的通信濾波器的特征的要求之一是在由圖7中的三角形表示的記號(hào)1和記號(hào)2之間實(shí)現(xiàn)75dB或更大的衰減。為滿足這一要求，產(chǎn)生由k13和k46表示的具有負(fù)耦合系數(shù)的跳躍耦合。然而，由于具有正耦合系數(shù)的跳躍耦合k25的影響，在記號(hào)1和記號(hào)2之間未產(chǎn)生衰減極點(diǎn)。由此證明了提供具有縫隙的分隔板僅僅未達(dá)到75dB或更大的衰減。
圖8描述了通過調(diào)整第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b的回路面積，當(dāng)耦合k25的耦合系數(shù)接近0％時(shí)的特征。相應(yīng)地，在記號(hào)1和記號(hào)2之間產(chǎn)生了由于跳耦合k13和k46引起的衰減極點(diǎn)，因此實(shí)現(xiàn)了75dB或更大的衰減。在圖8中，P13和P46分別表示由跳耦合k13和k46引起的衰減極點(diǎn)的位置。
圖9描述了在不提供跳躍耦合導(dǎo)體回路22和23的情況下，通過增加第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b的回路面積，當(dāng)耦合k25的耦合系數(shù)為-0.05％時(shí)的特征。在這一方式中，當(dāng)通過跳過偶數(shù)號(hào)諧振器來產(chǎn)生具有同耦合k34相反極性的跳躍耦合時(shí)，在通頻帶的高頻范圍和低頻范圍同時(shí)產(chǎn)生了衰減極點(diǎn)。在圖9中，P25表示由跳躍耦合k25引起的衰減極點(diǎn)。
下文將參考圖10A、10B和10C來描述符合本發(fā)明的第二實(shí)施例而構(gòu)造的介質(zhì)諧振器裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)。
圖10A、10B和10C描述了分隔板20以及與分隔板20相鄰的空腔單元1的結(jié)構(gòu)的示例。在圖10A所示的示例中，提供了向空腔單元1的內(nèi)部的凸起1w，分隔板放置在突出部分1w之間。在分隔板和突出部分1w之間也提供了縫隙間隔S’。采用這一結(jié)構(gòu)，與其它分隔板的結(jié)構(gòu)相比可以減少所需的縫隙的數(shù)量。
在圖10B所示的示例中，在分隔板20的側(cè)面和空腔單元1的空腔室之間也提供了與縫隙S平行的凹進(jìn)部分1g，使得分隔板20的側(cè)面能夠插入凹進(jìn)部分1g中。采用這一結(jié)構(gòu)，凹進(jìn)部分1g可以用作縫隙間隔。
在圖10C所示的示例中，在空腔單元1的空腔室中提供了突出部分1w，同時(shí)也在突出部分1w中形成了凹進(jìn)部分1g，使得分隔板20能夠插入凹進(jìn)部分1g中并留有間隙。采用這一結(jié)構(gòu)，可以提供預(yù)定數(shù)量的縫隙，并且凹進(jìn)部分g也可以用作縫隙間隔。
圖11A和11B描述了符合本發(fā)明的第三實(shí)施例而構(gòu)造的介質(zhì)諧振器裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)。更特別地，圖11A和11B分別為分隔板20的透視圖和側(cè)視圖。在該實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b同分隔板20是連續(xù)地和整體地形成。第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b的回路面積可以由當(dāng)從第一和第二回路段21a和21b的側(cè)面看去時(shí)的面積來表示。
圖12A和12B描述了符合本發(fā)明的第四實(shí)施例而構(gòu)造的介質(zhì)諧振器裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)。更特別地，圖12A和12B分別為分隔板及其周圍部分的透視圖和頂視圖。在該實(shí)施例中，形成了第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b，使得當(dāng)在x軸看分隔板20時(shí)，導(dǎo)體回路21為S形或倒S形，并且當(dāng)在z軸看分隔板20時(shí)，導(dǎo)體回路21為N形或倒N形。在沖壓并提升第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b后，在導(dǎo)體回路21的剩余部分中形成了同樣可用作縫隙S的縫隙S″。
圖13是符合本發(fā)明的第五實(shí)施例而構(gòu)造的介質(zhì)諧振器裝置的分隔板20的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。該分隔板20的結(jié)構(gòu)與圖4A和4B中所示的結(jié)構(gòu)類似，除了導(dǎo)體回路21離開分隔板20分開提供的。在圖13所示的這一實(shí)施例中，具有第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b的導(dǎo)體回路21固定在空腔單元1和空腔蓋片2上。導(dǎo)體回路21通過分隔板20提供的中央縫隙或相鄰縫隙而放置，使其不與分隔板20接觸。采用這一結(jié)構(gòu)，回路面積也可以由第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b以及分隔板來確定。
下文結(jié)合圖14A至15B描述一種符合本發(fā)明的第六實(shí)施例而構(gòu)造的通信濾波器。
本實(shí)施例的通信濾波器圖2A和2B所示的不同之處在于，為分隔板20提供了不扭曲的導(dǎo)體回路21，在諧振器R23中形成的凹槽g的方向與諧振器R45中形成的凹槽g的方向相反，并且未提供跳躍耦合導(dǎo)體回路22和23。結(jié)構(gòu)的其它方面與圖2A和2B所示的類似。
當(dāng)沿x軸看時(shí)，諧振器R23中形成的凹槽g向右上45°傾斜，而在諧振器R45中形成的凹槽g向左上45°傾斜。根據(jù)諧振器R23和R45之間的凹槽的關(guān)系，從分隔板20的縫隙S泄漏的磁場的耦合k25的耦合系數(shù)的極性與耦合k34的耦合系數(shù)的極性相反。
圖15A和15B描述了圖14A和14B所示的分隔板以及提供給分隔板20的導(dǎo)體回路21的結(jié)構(gòu)。構(gòu)造導(dǎo)體回路21，使得其兩端都連接至分隔板20，并且使第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b位于分隔板20的前面和背面，以形成一個(gè)完整的回路圈。通過提供不扭曲的導(dǎo)體回路21，當(dāng)跳耦合k25的耦合系數(shù)的極性與耦合k34的耦合系數(shù)的極性相反時(shí)，其絕對(duì)值將變大。通過調(diào)整第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b的回路面積，可以將跳躍耦合k25的耦合系數(shù)設(shè)定為預(yù)設(shè)值，因此能獲得與圖9所示的類似的特征，具有衰減極點(diǎn)P25，衰減極點(diǎn)P25在通頻帶的高頻范圍和低頻范圍中由跳躍耦合k25產(chǎn)生。
圖16描述了符合本發(fā)明的第七實(shí)施例的通信濾波器的分隔板的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，導(dǎo)體回路21穿過分隔板20的縫隙，使其兩端連接至空腔單元1的底部。采用這一結(jié)構(gòu)，位于分隔板前面和背面的導(dǎo)體回路段作為第一和第二導(dǎo)體回路段21a和21b。在這一方式下，可以從分隔板20上單獨(dú)分離出不扭曲的導(dǎo)體回路。
在圖2A和2B以及圖14A和14B分別所示的第一和第六實(shí)施例中，將跳躍耦合k25的耦合系數(shù)設(shè)為0或預(yù)定值，使其極性變?yōu)橥詈蟢34的極性相反。然而，可能在將跳躍耦合k25的耦合系數(shù)設(shè)為預(yù)定值時(shí)其極性仍然保留為同耦合k34的極性相同。例如，在圖2A和2B所示的實(shí)施例中，導(dǎo)體回路21可以用不扭曲的導(dǎo)體回路來替代，如圖15A和16所示。作為選擇，圖14A和14B所示的導(dǎo)體回路21可以被扭曲的導(dǎo)體回路所替代，如圖2A和2B所示。通過將跳躍耦合k25的耦合系數(shù)的極性設(shè)為與耦合k34的極性相同，盡管通頻帶高頻范圍和低頻范圍的衰減特征惡化，卻可以顯著地提高通頻帶的群延遲特征。
圖17是符合本發(fā)明的第八實(shí)施例的介質(zhì)諧振器裝置的主要部分的透視圖。同樣在該實(shí)施例中，為分隔板提供了由第一導(dǎo)體回路段21a和第二導(dǎo)體回路段21b組成的導(dǎo)體回路21。然而，與圖4A和4B所示的導(dǎo)體回路21不同，第一導(dǎo)體回路段21a具有充分水平的回路面，第二導(dǎo)體回路段21b具有充分垂直的回路面。相應(yīng)地，如果圖2A和2B所示的分隔板由圖17所示的分隔板來替代，則第一導(dǎo)體回路段21與諧振器R23的TE01 z模的磁場相耦合，第二導(dǎo)體回路段21b與諧振器R45的TE01 y模的磁場相耦合。由于TE01 z模諧振器R23符合圖6所示的第三階段諧振器R3，并且TE01 y模諧振器R45符合圖6所示的第五階段諧振器R5，因此導(dǎo)體回路21提供通過跳過一個(gè)諧振器，即第四階段諧振器R4，來跳耦合第三階段諧振器R3和第五階段諧振器R5的功能。當(dāng)諧振器R3和R5之間的跳耦合的極性與耦合k34的極性相同時(shí)，通頻帶的高頻范圍產(chǎn)生衰減極點(diǎn)。當(dāng)該極性與耦合k34的極性不同時(shí)，在通頻帶的低頻范圍產(chǎn)生衰減極點(diǎn)。
如上所述，可以通過跳過奇數(shù)個(gè)諧振器，如一個(gè)諧振器，來產(chǎn)生衰減極點(diǎn)。
在前豎實(shí)施例中，第一和第二諧振模都為TE01模。然而，第一和第二諧振模的其中之一可以為TM模。例如，在圖2A和2B所示的實(shí)施例中，可以構(gòu)造一個(gè)TM多模介質(zhì)諧振器裝置，其中，諧振能夠產(chǎn)生具有沿z軸方向的電場的TM110 z?；騎M11 z模，以及具有沿y軸方向的電場的TM110 y?；騎M11 y模。
圖18顯示了符合本發(fā)明的第九實(shí)施例構(gòu)造的用于移動(dòng)通信基站的通信單元的結(jié)構(gòu)。
在該通信單元中，一個(gè)發(fā)送濾波器和一個(gè)接收濾波器組成一個(gè)雙工器，每一濾波器都是上述實(shí)施例描述的濾波器之一。相位調(diào)節(jié)在發(fā)送濾波器的輸出端口和接收濾波器的輸入端口之間進(jìn)行，使得發(fā)送信號(hào)0會(huì)進(jìn)入接收濾波器，并且接收信號(hào)不會(huì)進(jìn)入發(fā)送濾波器。發(fā)送電路連接至發(fā)送濾波器的輸入端口，并且接收電路連接至接收濾波器的輸出端口。天線連接至天線端口。采用這一結(jié)構(gòu)，可以組成具有本發(fā)明的介質(zhì)諧振器裝置的通信單元。
權(quán)利要求
1.一種介質(zhì)諧振器裝置，它包括至少兩個(gè)相鄰的介質(zhì)諧振器，每一諧振器至少在第一和第二諧振模中諧振，所述的第一諧振模和第二諧振模各自具有的磁回路相互正交；位于所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器之間的分隔板，該分隔板包括縫隙，所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的第一諧振模的磁場回路沿縫隙長度通過；以及同所述的分隔板一起提供的導(dǎo)體回路，該導(dǎo)體回路包括耦合至所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的第一介質(zhì)諧振器的第二諧振模的第一導(dǎo)體回路段，以及耦合至所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的第二介質(zhì)諧振器的第二諧振模的第二導(dǎo)體回路段。
2.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)諧振器裝置，其特征在于，對(duì)所述的導(dǎo)體回路進(jìn)行布置，使其穿過所述的縫隙之一。
3.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)諧振器裝置，它更進(jìn)一步包括包圍所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器并形成空腔的壁；以及與所述的縫隙平行的縫隙間隔，該縫隙間隔位于所述的空腔的壁和所述的分隔板的側(cè)面之間。
4.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)諧振器裝置，它更進(jìn)一步包括包圍所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器裝置并形成空腔的壁；以及一組從所述的壁向所述的空腔內(nèi)延伸的相對(duì)突出部分，所述的分隔板位于所述的相對(duì)突出部分之間。
5.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)諧振器裝置，它更進(jìn)一步包括包圍所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器并形成空腔的壁；以及一組在所述的空腔的壁內(nèi)的相對(duì)凹槽，所述的分隔板位于該組凹槽中。
6.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)諧振器裝置，它更進(jìn)一步包括包圍所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器裝置并形成空腔的壁；一組從所述的壁向所述的空腔內(nèi)延伸的相對(duì)突出部分；以及分別位于所述的相對(duì)突出部分中的凹槽，所述的分隔板位于所述的相應(yīng)凹槽中。
7.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)諧振器裝置，其特征在于，所述的第一導(dǎo)體回路段和所述的第二導(dǎo)體回路段與分隔板整體形成。
8.一種通信濾波器，它包括如以上權(quán)利要求1所述的介質(zhì)諧振器裝置；以及一個(gè)外置地耦合于該介質(zhì)諧振器裝置的外置耦合單元。
9.一種用于移動(dòng)通信基站的通信單元，該通信單元包括使得通信信號(hào)的預(yù)定頻帶能夠通過的高頻電路，該高頻電路包括以上權(quán)利要求8所述的通信濾波器。
10.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)諧振器裝置，其特征在于，在所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器裝置之間由所述的第二諧振模通過縫隙時(shí)的磁場泄漏所引起的第二諧振模的耦合可以通過耦合通過所述的第一導(dǎo)體回路和第二導(dǎo)體回路的所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器裝置的第二諧振模的磁場來消除。
11.如權(quán)利要求10所述的介質(zhì)諧振器裝置，其特征在于，在所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器之間由通過縫隙的第二諧振模的磁場泄漏引起的第二諧振模的耦合可以通過安排所述的第一導(dǎo)體回路段和第二導(dǎo)體回路段的相對(duì)位置以及安排所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器中提供的凹槽的相對(duì)位置來消除。
12.一種介質(zhì)諧振器裝置，包括至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器，每一諧振器至少在第一和第二諧振模中諧振，所述的第一諧振模和第二諧振模各自具有的磁場回路相互正交；位于所述的至少兩個(gè)介質(zhì)諧振器之間的分隔板，該分隔板包括縫隙，所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的第一諧振模沿縫隙的長度通過；以及同所述的分隔板一起提供的導(dǎo)體回路，該導(dǎo)體回路包括耦合至所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的第一介質(zhì)諧振器的第一諧振模的第一導(dǎo)體回路段，以及耦合至所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器的第二介質(zhì)諧振器的第二諧振模的第二導(dǎo)體回路段。
13.如權(quán)利要求12所述的介質(zhì)諧振器裝置，其特征在于，對(duì)所述的導(dǎo)體回路進(jìn)行布置，使其穿過所述的縫隙。
14.如權(quán)利要求12所述的介質(zhì)諧振器裝置，它更進(jìn)一步包括包圍所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器并形成空腔的壁；以及平行于所述的縫隙的縫隙間隔，該縫隙間隔位于所述空腔的壁和所述的分隔板的側(cè)面之間。
15.如權(quán)利要求12所述的介質(zhì)諧振器裝置，它更進(jìn)一步包括包圍所述的至少兩個(gè)介質(zhì)諧振器并形成空腔的壁；以及一組從所述的壁向所述的空腔內(nèi)延伸的相對(duì)突出部分，所述的分隔板位于該組相對(duì)突出部分之間。
16.如權(quán)利要求12所屬的介質(zhì)諧振器裝置，它更進(jìn)一步包括包圍所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器并形成空腔的壁；以及在所述的空腔的壁內(nèi)的相對(duì)凹槽，所述的分隔板位于該組相對(duì)凹槽內(nèi)。
17.如權(quán)利要求12所述的介質(zhì)諧振器裝置，它更進(jìn)一步包括包圍所述的至少兩個(gè)相鄰介質(zhì)諧振器并形成空腔的壁；一組從所述的壁向空腔內(nèi)延伸的相對(duì)突出部分；以及分別位于所述的相對(duì)突出部分中的凹槽，所述的分隔板位于所述的相應(yīng)凹槽中。
18.如權(quán)利要求12所屬的介質(zhì)諧振器裝置，其特征在于，所述的第一導(dǎo)體回路段和第二導(dǎo)體回路段同分隔板整體形成。
19.一種通信濾波器，包括以上權(quán)利要求12中所述的介質(zhì)諧振器裝置；以及外置地耦合至該介質(zhì)諧振器裝置的外置耦合單元。
20.一種用于移動(dòng)通信基站的通信單元，該通信單元包括使得通信信號(hào)的預(yù)定頻帶能夠通過的高頻電路，該高頻電路包括以上權(quán)利要求19中所述的通信濾波器。
全文摘要
一種介質(zhì)諧振器裝置，包括在第一和第二諧振模以及分隔兩個(gè)介質(zhì)諧振器的分隔板中諧振的二個(gè)介質(zhì)諧振器。分隔板中提供縫隙S。第一諧振模(TE01 z模)的磁回路沿縫隙S的長度方向。分隔板也具有導(dǎo)體回路，包括耦合至第二諧振模(TE01 y模)的第一和第二導(dǎo)體回路段。相應(yīng)地，兩介質(zhì)諧振器之間的第二諧振模的耦合可以由耦合通過縫隙S的磁場的泄漏以及耦合由提供導(dǎo)體回路形成的磁場來抑制。
文檔編號(hào)H01P1/20GK1534827SQ20041003243
公開日2004年10月6日 申請日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者安藤正道, 駒木邦宏, 堤宗則, 宏 申請人:株式會(huì)社村田制作所