Te模介質(zhì)諧振腔、濾波器及濾波方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及諧振腔領(lǐng)域，具體涉及TE模介質(zhì)諧振腔、濾波器及濾波方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]濾波器是電子系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，用來完成頻率選擇功能。常用的濾波器有介質(zhì)濾波器、腔體濾波器、集總濾波器等，介質(zhì)濾波器因其具有較高的Q值(品質(zhì)因數(shù)值)而被廣泛應(yīng)用。
[0003]但是，目前的TE模介質(zhì)濾波器的性能并不是太好。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，目前的TE模介質(zhì)諧振腔的TE模基模頻率與諧振子產(chǎn)生的二次諧波TM模的頻率較為接近，這給濾除TE模介質(zhì)諧振腔的二次諧波造成很大的困難。
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了 TE模介質(zhì)諧振腔、濾波器及濾波方法，使得TE模介質(zhì)諧振腔的二次諧波TM模的頻率更加遠(yuǎn)離TE模基模頻率，從而使得更容易將該二次諧波濾除。
[0006]一種TE模介質(zhì)諧振腔，包括諧振腔主體、內(nèi)腔、以及位于所述內(nèi)腔的諧振子，所述諧振子包括第一諧振子單元和第二諧振子單元，所述第一諧振子單元與第二諧振子單元之間具有介質(zhì)層。
[0007]在一個實施例中，所述第一諧振子單元通過所述介質(zhì)層支撐所述第二諧振子單
J Li ο
[0008]在一個實施例中，還包括支撐件，所述支撐件位于所述內(nèi)腔內(nèi)，所述支撐件用于支撐所述第一諧振子單元。
[0009]在一個實施例中，所述介質(zhì)層是介電常數(shù)比所述諧振子的介電常數(shù)低的介質(zhì)。
[0010]在一個實施例中，所述介質(zhì)層是氧化硅、橡膠、聚乙烯或空氣。
[0011]在一個實施例中，所述第一諧振子單元和第二諧振子單元的橫截面是圓形、矩形或者環(huán)形。
[0012]在一個實施例中，所述介質(zhì)層是環(huán)形狀，所述第一諧振子單元、第二諧振子單元和介質(zhì)層的中心軸重合。
[0013]在一個實施例中，所述諧振子包括多個諧振子單元，相鄰的諧振子單元之間具有介質(zhì)層。
[0014]在一個實施例中，所述介質(zhì)層通過膠水固定在第一諧振子單元和第二諧振子單元上，或者，所述介質(zhì)層通過燒結(jié)固定在第一諧振子單元和第二諧振子單元上。
[0015]在一個實施例中，第一諧振子單元和/或第二諧振子單元上設(shè)有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明還提供了一種ΤΕ模介質(zhì)濾波器，包括所述的ΤΕ模介質(zhì)諧振腔、以及低通濾波器，所述ΤΕ模介質(zhì)諧振腔的輸出端與所述低通濾波器的輸入端連接，所述低通濾波器用于濾除所述諧振子的二次諧波。
[0017]在一個實施例中，所述TE模介質(zhì)濾波器具有多個TE模介質(zhì)諧振腔。
[0018]本發(fā)明還提供了一種對TE模介質(zhì)濾波器的二次諧波的濾波方法，其采用所述的TE模介質(zhì)濾波器，包括如下步驟:
[0019]通過所述TE模介質(zhì)諧振腔將TE模介質(zhì)諧振腔的諧振子的二次諧波頻率提高到設(shè)定頻率；
[0020]通過所述低通濾波器對所述二次諧波進(jìn)行濾除。
[0021]通過將諧振腔體內(nèi)部的諧振子分成二個或以上的諧振子單元，諧振子單元之間存在介質(zhì)層，從而使得TE模介質(zhì)諧振腔的諧振子產(chǎn)生的二次諧波TM模的頻率更加遠(yuǎn)離TE?；＃蚨?，可以更容易將該二次諧波濾除，得到濾波質(zhì)量較高的TE模介質(zhì)濾波器。
【【附圖說明】】
[0022]圖1是現(xiàn)有的TE模介質(zhì)諧振腔的透視結(jié)構(gòu)示意圖及其TE模電場示意圖；
[0023]圖2是圖1的TE模介質(zhì)諧振腔的透視結(jié)構(gòu)示意圖及其TM模電場示意圖；
[0024]圖3是圖1的TE模介質(zhì)諧振腔的頻率響應(yīng)圖；
[0025]圖4是本發(fā)明一種實施例的TE模介質(zhì)諧振腔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是圖4的TE模介質(zhì)諧振腔透視結(jié)構(gòu)圖及其類TE模電場示意圖；
[0027]圖6是圖4的TE模介質(zhì)諧振腔的頻率響應(yīng)圖；
[0028]圖7是本發(fā)明一種實施例的TE模介質(zhì)濾波器的結(jié)構(gòu)框圖。
【【具體實施方式】】
[0029]以下對發(fā)明的較佳實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0030]如圖1是現(xiàn)有TE模介質(zhì)諧振腔的TE模電場示意圖，該TE模介質(zhì)諧振腔包括諧振腔主體1Γ、調(diào)諧盤15'以及僅有的一個諧振子2'，圖中的箭頭表示TE模電場的分布，箭頭方向指示電場方向，箭頭的密度表示電場的大小，從中可以看出，TE模電場絕大部分集中在諧振子2'的內(nèi)部，而在諧振子2'外諧振腔的內(nèi)腔內(nèi)分布很少。一般來說，TE模介質(zhì)諧振子產(chǎn)生的二次諧波是TM模電場，圖2所示的TE模介質(zhì)諧振腔與圖1的TE模介質(zhì)諧振腔相同，其中圖2的箭頭表示TM模電場箭頭方向指示電場方向，箭頭的密度表示電場的大小，從圖2中可以看出，TM模電場有不少分布在諧振子的外面、諧振腔主體11'的內(nèi)部，因此，通過對圖2的研究可以知道，TM模電場會分布到內(nèi)腔空間結(jié)構(gòu)中，因此，TM模電場的頻率受諧振腔的內(nèi)腔空間結(jié)構(gòu)，例如開窗，耦合桿等的影響很大，進(jìn)而，由多個單腔組合成的濾波器的TM模的頻率會低于單腔中TM模的頻率。如圖3是圖1所示的諧振腔的頻率響應(yīng)仿真圖，縱坐標(biāo)的單位是dB，其中點(diǎn)m的坐標(biāo)為(2.4130，-60.6178)，從圖中可以看出諧振子的基模的頻率在1.9GHz左右，而諧振子的二次諧波TM模的頻率在2.4GHz左右，其中點(diǎn)m 的坐標(biāo)為(2.4130，-60.6178)。
[0031]如圖4所示，一種實施例的TE模介質(zhì)諧振腔，包括諧振腔主體11、支撐件15、諧振子、介質(zhì)層23和調(diào)諧盤15，所述諧振子包括第一諧振子單元22和第二諧振子單元21，支撐件15位于所述諧振腔的內(nèi)腔12內(nèi)，支撐件15用于支撐第一諧振子單元22，第一諧振子單元22與第二諧振子21單元之間具有介質(zhì)層23，第二諧振子單元21上方具有調(diào)諧盤15，調(diào)諧盤15通過調(diào)諧桿14固定在諧振腔主體上，通過調(diào)節(jié)調(diào)諧桿14而帶動調(diào)諧盤15運(yùn)動，從而調(diào)節(jié)調(diào)諧盤15至第二諧振子單元21的距離，進(jìn)而調(diào)節(jié)諧振子的諧振的基模頻率。其中，諧振子可以是介質(zhì)諧振子，例如陶瓷諧振子。諧振子單元的橫截面的形狀可以是圓形、矩形或者環(huán)形等。諧振子單元的表面可以設(shè)有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，調(diào)諧盤15的表面也可以設(shè)有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)。
[0032]其中，第一諧振子單元22和第二諧振子單元21構(gòu)成本諧振腔一個諧振子，而該諧振子僅對應(yīng)一個基模頻率，本TE模介質(zhì)諧振腔與現(xiàn)有具有多個諧振子的諧振腔是不同的，現(xiàn)有的諧振腔中每個諧振子具有一個對應(yīng)的基模頻率(例如，通常這些諧振腔的每個諧振子分別對應(yīng)一個調(diào)諧部件)，而多個諧振子使得這