專利名稱：用于微波濾波器的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波濾波器，特別地，本發(fā)明涉及在微波濾波器中使用的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
微波濾波器被廣泛地使用于無線電通信中，以確保來自射頻(RF)頻譜的一個波段的信號不會侵入另一個波段。當(dāng)在移動電話基站中使用時，這是特別重要的，此處波段之間的干涉意味著增加的通話掉號率和減少的數(shù)據(jù)傳輸率。尤其是在WCDMA波段與GSM900 波段之間的情況，WCDMA波段與GSM900波段鄰近彼此定位且經(jīng)常造成實質(zhì)的干涉。WCDMA波段與GSM900波段之間的干涉可以通過增加波段之間的防護波段而減少。 所需要的防護波段的尺寸的一個貢獻因子為濾波器的波段邊緣響應(yīng)。通帶與阻帶之間的急劇傳輸意味著這兩個波段之間的干涉減小并且通話質(zhì)量提高。加劇通帶與阻帶之間的傳輸?shù)倪M一步優(yōu)點為可以減小防護波段，從而釋放用戶使用的額外的通道并為電信運營商創(chuàng)造更多的收入。無線電通信系統(tǒng)中的損耗，諸如濾波器中的插入損耗，也促進了通話質(zhì)量的降低。 通常，較大的放大器被用于補償這種損耗，然而，這是高度不必要的。在通信系統(tǒng)中減少損耗是更加優(yōu)選的。插入損耗和波段邊緣響應(yīng)可以通過在濾波器中使用陶瓷諧振器而不是金屬諧振器而顯著提高。陶瓷濾波器具有更高的“Q”并通常具有較低的插入損耗和更好的波段邊緣響應(yīng)。然而，這種提高的性能將增加成本。陶瓷諧振器比金屬諧振器貴大約100倍。通過將一些陶瓷諧振器用金屬諧振器替換可以減少濾波器的成本。因為金屬諧振器和陶瓷諧振器的電場和磁場彼此正交，因此，需要將金屬諧振器與陶瓷諧振器成90度地安裝，以便通過濾波器的微波通道不會受阻。結(jié)果，用于陶瓷諧振器和金屬諧振器的調(diào)諧螺釘被安裝在殼體的不同表面上。由此，調(diào)諧濾波器更困難，并因此當(dāng)生產(chǎn)該濾波器時勞動力成本更高。而且，該濾波器的制造更復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服或減輕上述缺點的一個或更多個和/或為客戶提供一種有用或商業(yè)的選擇。在一種形式(雖然不一定為唯一的或最寬的形式)中，本發(fā)明涉及一種用于微波濾波器的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，包括鄰近變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。所述聯(lián)接桿可以為鄰近所述變換器的單個的元件，但是所述聯(lián)接桿優(yōu)選為敞開的框架元件，諸如與所述變換器成角度地跨在所述變換器上的兩尖端分叉式叉形物?？商鎿Q地，所述聯(lián)接桿為形成矩形的閉合的框架。應(yīng)該理解，所述框架可以為任何合適的形狀，諸如矩形、正方形或三角形。所述變換器與所述聯(lián)接桿之間的角度可以在15度與85度之間，包括20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75和80度。優(yōu)選地，所述角度在40度與50度之間。甚至更優(yōu)選地，所述變換器與所述聯(lián)接桿之間的所述角度為45度。合適地，所述聯(lián)接桿與所述變換器由金屬制成。通常，所述變換器為圓柱形，然而，所述變換器可以為任何其它合適地橫截面形狀，諸如三角形、正方形、八邊形形狀。一般，所述變換器為中空的，然而，所述變換器可以為實心的或部分實心的。典型地，所述變換器被固定到所述濾波器的殼體的底部，所述聯(lián)接桿被固定到所述殼體的頂部。在另一形式(雖然不一定為唯一的或最寬的形式)中，本發(fā)明涉及一種微波濾波器，包括兩個或更多個諧振器；以及放置在所述兩個或更多個諧振器之間的至少一個聯(lián)接結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括至少一個變換器和鄰近所述變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。所述諧振器可以由金屬或陶瓷材料制成，并為基本中空的，然而，所述諧振器也可以為實心的。在再一形式(雖然不一定為唯一的或最寬的形式)中，本發(fā)明涉及一種制造微波濾波器的方法，所述方法包括將包括變換器和聯(lián)接桿的聯(lián)接結(jié)構(gòu)放置在兩個或更多個諧振器之間的步驟。在再一形式(雖然不一定為唯一的或最寬的形式)中，本發(fā)明涉及一種聯(lián)接結(jié)構(gòu)， 其在微波濾波器中聯(lián)接兩個諧振器，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括至少一個變換器；以及鄰近所述變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。在再一形式(雖然不一定為唯一的或最寬的形式)中，本發(fā)明涉及一種在微波濾波器響應(yīng)的波段邊緣產(chǎn)生傳輸零點的方法，所述方法包括步驟將兩個或更多個聯(lián)接結(jié)構(gòu)放置在三個或更多個諧振器之間，每個聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括鄰近變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。在兩個陶瓷諧振器與一個金屬諧振器之間聯(lián)接的情況下，所述方法可以包括將所述聯(lián)接桿放置到基本沿相同方向的點的步驟以產(chǎn)生低頻波段邊緣上的傳輸零點。可替換地，所述方法可以包括將所述聯(lián)接桿放置到基本沿相反方向的點的步驟以產(chǎn)生高頻波段邊緣上的傳輸零點。在兩個金屬諧振器與一個陶瓷諧振器之間聯(lián)接的情況下，所述方法可以包括將所述聯(lián)接桿放置到基本沿相同方向的點的步驟以產(chǎn)生高頻波段邊緣上的傳輸零點。可替換地，所述方法可以包括將所述聯(lián)接桿放置到基本沿相反方向的點的步驟以產(chǎn)生低頻波段邊緣上的傳輸零點。


圖1表示用于過濾微波的濾波器的平面圖；圖2為圖1中所示濾波器的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的閉合透視圖；圖3為包含圖2所示聯(lián)接結(jié)構(gòu)的濾波器的局部平面圖3a為包含布置在圖3中的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的濾波器的濾波器響應(yīng)與回程損耗的坐標(biāo)圖；圖4為包含可替換朝向的圖2所示聯(lián)接結(jié)構(gòu)的濾波器的局部平面圖；圖如為包含可替換朝向的本發(fā)明的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的濾波器的濾波器響應(yīng)與回程損耗的坐標(biāo)圖；圖5為在兩個金屬諧振器和一個陶瓷諧振器之間包含圖2所示聯(lián)接結(jié)構(gòu)的濾波器的局部平面圖；圖6為在兩個金屬諧振器和一個陶瓷諧振器之間包含使用可替換朝向的聯(lián)接桿的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的濾波器的局部平面圖。
具體實施例方式圖1表示用于過濾微波的濾波器的平面圖。濾波器10包括殼體20、一系列金屬諧振器30、一系列陶瓷諧振器40、一系列接收諧振器50、一系列聯(lián)接結(jié)構(gòu)60和罩(未示出)。殼體20由鋁或任何合適的金屬諸如鋼或金屬涂覆的塑料制成。腔21通過機加工或鑄造殼體20而形成于殼體20中。第一端口 70和第二端口 80連接到腔21。金屬諧振器30和接收諧振器50除了它們的用途以外是相同的且由鋁制成。然而， 可以使用任何合適的金屬，諸如鋼或金屬涂覆的塑料。諧振器30、50可以被鑄造、拉延或機加工或整體模制到殼體20中。雖然諧振器30、50被示出為中空的，但是應(yīng)該理解它們也可以是實心的或部分實心的。陶瓷諧振器40由陶瓷材料諸如Er45制成，并被放置在腔21內(nèi)且放置在由塑料或任何其它絕緣材料制成的間隔器41上。應(yīng)該理解，可以使用任何合適的陶瓷材料(典型地從Er20到Er90)。另外，陶瓷諧振器40可以具有延伸穿過中心的孔。陶瓷諧振器40的Q 值在IGHz處為20000，然而，應(yīng)該理解，也可以使用具有不同Q值的其它合適的材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員會認可這些材料。諧振器30、40、50在腔21中向上延伸并且如果不被整體模制的話則通過螺釘被固定到殼體20。諧振器30、40、50和間隔器41的形狀為圓柱形，然而，可以使用任何合適的橫截面形狀，諸如矩形、正方形或三角形。罩(未示出)為平板。罩由鋁制成，然而，應(yīng)該理解，罩可以由鋼或任何合適的金屬或金屬涂覆的塑料制成。罩具有一系列緊固孔以將罩保持到殼體20上。適合的緊固件，諸如螺釘，被定位為通過罩和殼體20以保持罩和殼體20 在一起。調(diào)諧螺釘90被定位為通過罩并與金屬諧振器30、接收諧振器50和變換器62同軸地排列。在圖2中示出了聯(lián)接結(jié)構(gòu)60的詳細透視圖。在一優(yōu)選實施例中，聯(lián)接結(jié)構(gòu)60包括叉形物61形式的聯(lián)接桿和變換器62，雖然發(fā)明人推測單個的側(cè)部元件也將在較小的度
數(shù)有效。叉形物61由鋁或任何其它合適的金屬諸如鋼或金屬涂覆的塑料制成。叉形物61具有由小片61C連接的兩個尖端分叉61A、61B，并在尖端分叉61A、61B 與小片61C之間的連接處從水平面以在15度與85度之間的角度彎曲。然而，發(fā)明人相信產(chǎn)生最優(yōu)性能的角度為45度。應(yīng)該注意，叉形物61的端部可被結(jié)合以形成閉合的矩形框架?？商鎿Q地，框架的形狀可以為三角形、正方形或任何其它合適的形狀。
變換器62由鋁或任何其它合適的金屬諸如鋼或金屬涂覆的塑料制成。變換器62 的形狀為圓柱形，然而，應(yīng)該理解，變換器62可以為矩形、正方形或三角形或任何其它合適的橫截面。雖然變換器62為中空的，但是它可以同樣為實心的或部分實心的。聯(lián)接結(jié)構(gòu)60被放置在金屬諧振器30與陶瓷諧振器40之間。首先，變換器被附接到殼體的底部22。然后，叉形物被固定到殼體20的頂部23并圍繞變換器62，使得叉形物 61的尖端分叉61A、61B與形成在陶瓷諧振器40的中心與金屬諧振器30的中心之間的軸線正交。應(yīng)該注意，殼體20的附接有叉形物61的小片61C的區(qū)域應(yīng)該為平坦的，使得叉形物 61與殼體20充分地接觸，從而實現(xiàn)良好的互調(diào)產(chǎn)物(Product of Intermodulation, PIM) 結(jié)果。在使用中，濾波器10被置于系統(tǒng)中，其中傳輸微波被供給至第一端口 70中且接收微波被供給至第二端口 80中。傳輸微波經(jīng)由聯(lián)接結(jié)構(gòu)60傳播通過金屬諧振器30與陶瓷諧振器40之間的腔21，并經(jīng)由第二端口 80離開殼體20。相似地，接收微波傳播通過接收諧振器50之間的腔21，并離開腔21到第一端口 70之外。濾波器10的優(yōu)點在于微波能夠聯(lián)接在金屬諧振器30與陶瓷諧振器40之間。由金屬諧振器30和陶瓷諧振器40產(chǎn)生的場彼此正交且不容易聯(lián)接。然而，置于金屬諧振器 30與陶瓷諧振器40之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)60允許該場有效聯(lián)接。而且，這允許調(diào)諧螺釘90被安裝在濾波器10的相同面上。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，置于金屬諧振器30與陶瓷諧振器40之間的聯(lián)接結(jié)構(gòu)60還能在波段邊緣產(chǎn)生傳輸零點，并因此產(chǎn)生較急劇的波段邊緣。圖3示出圖1的濾波器10的平面圖，其中金屬諧振器30被聯(lián)接到兩個陶瓷諧振器40，構(gòu)成“三個一組”的布置。在這種情況下，叉形物61的尖端分叉基本沿相同的方向指向。在圖3a中，這種構(gòu)造的濾波器響應(yīng)由曲線302表示，回程損耗由曲線303表示。這里，在低頻波段邊緣產(chǎn)生傳輸零點301，從而產(chǎn)生較急劇的低頻波段邊緣。相似地，圖4示出圖1的濾波器的平面圖，其中叉形物61的尖端分叉沿基本相反的方向指向。在圖如中，這種構(gòu)造的濾波器響應(yīng)由曲線402表示，回程損耗由曲線403表示。這里，在高頻波段邊緣產(chǎn)生傳輸零點401，從而產(chǎn)生較急劇的高頻波段邊緣。簡單地通過改變一個叉形物61的朝向具有移動波段邊緣之間的傳輸零點301、401的效應(yīng)，意味著濾波器構(gòu)造能夠被更快地改變。當(dāng)使用本發(fā)明的聯(lián)接結(jié)構(gòu)60將一個陶瓷諧振器40聯(lián)接到兩個金屬諧振器30時， 也產(chǎn)生傳輸零點。圖5表示濾波器10的平面圖，包括聯(lián)接到兩個金屬諧振器30的一個陶瓷諧振器40，其中叉形物61的尖端分叉沿基本相同的方向。在這種情況下，如圖如中所示，在高頻波段邊緣上產(chǎn)生傳輸零點401。圖6表示濾波器10的平面圖，包括兩個金屬諧振器30和一個陶瓷諧振器，其中叉形物61的尖端分叉沿基本相反的方向。在這種情況下，如圖3a中所示，在低頻波段邊緣上產(chǎn)生傳輸零點301。發(fā)明人相信，當(dāng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)60被用于聯(lián)接由相同材料制成的諧振器時，可以產(chǎn)生傳輸零點。本發(fā)明的聯(lián)接結(jié)構(gòu)60產(chǎn)生很多益處。概而言之，優(yōu)點為陶瓷諧振器、金屬諧振器和變換器可以被安裝在濾波器的相同的軸線中，使得所有的調(diào)諧螺釘能夠被安裝在濾波器的相同的面上。將所有的調(diào)諧螺釘安裝在相同的面中允許濾波器更容易被調(diào)諧，從而減少勞動力成本。將一些陶瓷諧振器用金屬諧振器替換顯著地減少了濾波器的成本。包含聯(lián)接結(jié)構(gòu)的濾波器可以被構(gòu)造成在波段邊緣產(chǎn)生較急劇的響應(yīng)。聯(lián)接結(jié)構(gòu)不會減小金屬諧振器或陶瓷諧振器的無載“Q”。較大的調(diào)諧范圍是可能的，因此機械誤差不是重要的，進一步減少了工具成本。
權(quán)利要求
1.一種用于微波濾波器的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，包括鄰近變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿為鄰近所述變換器的單個的元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿為敞開的框架元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿為與所述變換器成角度地跨在所述變換器上的兩尖端分叉式叉形物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿為形成矩形的閉合框架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿為形成正方形的閉合框架。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿為形成三角形的閉合框架。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述變換器與所述聯(lián)接桿之間的角度在15度與85度之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿與所述變換器之間的角度在40度與50度之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿與所述變換器之間的角度為45度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述變換器被固定到所述濾波器的殼體的底部，所述聯(lián)接桿被固定到所述殼體的頂部。
12.—種微波濾波器，包括 兩個或更多個諧振器；以及放置在所述兩個或更多個諧振器之間的至少一個聯(lián)接結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括至少一個變換器和鄰近所述變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微波濾波器，其中所述諧振器由金屬或陶瓷材料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微波濾波器，其中所述聯(lián)接桿為與所述變換器成角度地跨在所述變換器上的兩尖端分叉式叉形物。
15.一種制造微波濾波器的方法，所述方法包括將包括變換器和聯(lián)接桿的聯(lián)接結(jié)構(gòu)放置在兩個或更多個諧振器之間的步驟。
16.一種聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其在微波濾波器中聯(lián)接兩個諧振器，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括 至少一個變換器；以及鄰近所述變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中所述聯(lián)接桿為與所述變換器成角度地跨在所述變換器上的兩尖端分叉式叉形物。
18.—種在微波濾波器響應(yīng)的波段邊緣產(chǎn)生傳輸零點的方法，所述方法包括步驟將兩個或更多個聯(lián)接結(jié)構(gòu)放置在三個或更多個諧振器之間，每個聯(lián)接結(jié)構(gòu)包括鄰近變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述諧振器包括一個金屬諧振器和兩個陶瓷諧振器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述諧振器包括兩個金屬諧振器和一個陶瓷諧振器。
全文摘要
一種用于微波濾波器的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，包括鄰近變換器定位的至少一個聯(lián)接桿。
文檔編號H01P1/20GK102265455SQ200980135576
公開日2011年11月30日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者克里斯汀·布萊爾 申請人:天瑞通訊產(chǎn)品有限公司