阅读说明：本技术 一种介质滤波器及包括该介质滤波器的无线电收发设备 (Dielectric filter and radio transceiver device including the same ) 是由 朱琦 周鑫童 于 2020-05-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供的介质滤波器,通过负耦合槽和隔断环共同作用实现电容耦合,通过将负耦合槽设置在介质滤波器本体的上表面,使负耦合槽在介质滤波器本体的上表面和前表面均具有开口,在陶瓷材料高温烧结时负耦合槽的形状和精度变化小,对介质滤波器电气性能的影响小,通过在介质滤波器本体的下表面设置隔断环,并使隔断环位于负耦合槽的正下方,能够通过隔断环对上述影响进行弥补,使得介质滤波器的电气性能更加稳定,良品率高,并且,由于隔断环的存在,使得负耦合槽的深度无需过深,使得负耦合槽的容积在整个介质滤波器内的占比较小,使得介质滤波器的结构强度更好,本发明还提供一种包括上述介质滤波器的无线电收发设备。(The dielectric filter provided by the invention realizes capacitive coupling through the combined action of the negative coupling groove and the partition ring, the negative coupling groove is arranged on the upper surface of the dielectric filter body, the negative coupling groove is provided with openings on the upper surface and the front surface of the dielectric filter body, the shape and precision change of the negative coupling groove is small when ceramic materials are sintered at high temperature, the influence on the electrical performance of the dielectric filter is small, the partition ring is arranged on the lower surface of the dielectric filter body and is positioned right below the negative coupling groove, the influence can be compensated through the partition ring, the electrical performance of the dielectric filter is more stable, the yield is high, and the depth of the negative coupling groove does not need to be too deep due to the existence of the partition ring, the occupation ratio of the volume of the negative coupling groove in the whole dielectric filter is smaller, and the structural strength of the dielectric filter is better, the invention also provides a radio transceiver device comprising the dielectric filter.)

一种介质滤波器及包括该介质滤波器的无线电收发设备

技术领域

本发明涉及电子通信设备领域，具体涉及一种介质滤波器及包括该介质滤波器的无线电收发设备。

背景技术

随着5G通信“大爆炸”时代的来临，5G基站逐渐在世界范围内进行普及，而滤波器正是通讯基站中决定基站抗干扰特性的关键元器件。传统的4G基站采用铝制腔体滤波器制成体积庞大的腔体滤波器，由于尺寸、重量、成本等缺陷无法在5G基站Massive MIMO的架构下大规模应用。而介质滤波器，凭借小体积、低损耗、低成本、高可靠性等特点成为了5G基站用滤波器的首选方案。在相同的工作频率下，介质滤波器凭借高介电常数带来的体积压缩效应可将总体滤波器体积和重量压缩至传统腔体滤波器的几十分之一，同时维持较好的性能。随着无线电频谱资源的占用以及基站性能要求的提高，对滤波器的带外抑制指标提出了严格的要求。目前业内通用的方案是，采用交叉耦合结构在滤波器带外构建出传输零点，使滤波器的矩形系数得以提高，增加对带外杂散的抑制度。

在滤波器构建交叉耦合传输零点时，通常需要用到负耦合以使滤波器传输相位翻转，如中国专利申请CN110444849A就公开了一种具有长形盲槽负耦合结构的介质滤波器，为了达到部分特定的电气性能要求，例如滤波器相对带宽5%左右时，该盲槽型负耦合的深度需要设计得非常深，槽深与滤波器总高度比达到了约95%；同时该盲槽的长度较长，在陶瓷材料高温烧结时该盲槽的形状和精度变化大，会使得该介质滤波器负耦合结构的形状和精度发生较大改变，从而影响介质滤波器的电气性能，良品率低；同时较深的盲槽还大大降低了介质滤波器的结构强度，容易开裂并导致滤波器可靠性下降。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种通过负耦合槽和隔断环共同作用实现电容耦合的介质滤波器，在陶瓷材料高温烧结时该负耦合槽的形状和精度变化小，对介质滤波器电气性能的影响小，还能够通过隔断环对上述影响进行弥补，使得该介质滤波器的电气性能更加稳定，良品率高，结构强度更好，本发明还提供一种包括该介质滤波器的无线电收发设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，一种介质滤波器，包括至少两个介质谐振器，所述介质谐振器包括由陶瓷材料制成的介质谐振器本体和位于所述介质谐振器本体上表面的调试孔，所述调试孔为盲孔，所述调试孔用于调试其所在的所述介质谐振器的谐振频率；所有所述介质谐振器本体构成介质滤波器本体，所述介质滤波器还包括：

负耦合槽，所述负耦合槽位于所述介质滤波器本体的上表面，并位于两个相邻的介质谐振器的连接位置，所述负耦合槽为盲槽，所述负耦合槽在所述介质滤波器本体的上表面具有开口，所述负耦合槽还在所述介质滤波器本体的前表面具有开口；

覆盖在所述介质滤波器本体表面、所述调试孔内壁表面和所述负耦合槽内壁表面的导电层；

隔断环，所述隔断环位于所述介质滤波器本体的下表面，并位于所述负耦合槽的正下方，所述隔断环包括靠近所述隔断环中心的内边沿、远离所述隔断环中心的外边沿、连接所述内边沿和所述外边沿的端部边沿，所述内边沿、所述外边沿和所述端部边沿所围成的区域暴露出所述介质滤波器本体，所述负耦合槽和所述隔断环共同作用实现所述两个相邻的介质谐振器之间的电容耦合。

优选地，所述负耦合槽为浅盲槽和深盲槽相贯通而成的台阶形盲槽，所述浅盲槽只在所述介质滤波器本体的上表面具有开口，所述深盲槽在所述介质滤波器本体的上表面和前表面均具有开口，所述浅盲槽在上下方向上的槽深小于所述深盲槽在上下方向上的槽深。

优选地，所述负耦合槽在所述介质滤波器本体下表面上的投影区域与隔断环所在的区域相交，所述隔断环所在的区域是指所述内边沿、所述外边沿和所述端部边沿所围成的区域。

优选地，所述内边沿、所述外边沿和所述端部边沿所围成的区域呈C形、U形或具有单一开口的多边形中的任意一种。

进一步优选地，所述内边沿、所述外边沿和所述端部边沿所围成的区域呈C形，所述内边沿和所述外边沿均为圆弧，所述内边沿和/或所述外边沿的弧度大于等于300°。

进一步优选地，所述内边沿和/或所述外边沿所在圆的直径大于等于所述负耦合槽在左右方向上的槽宽。

进一步优选地，所述内边沿、所述外边沿和所述端部边沿所围成的区域呈U形，所述隔断环具有两段分别垂直于所述介质滤波器本体前表面的传输段及连接这两段传输段的连接段。

进一步优选地，所述两段传输段之间的距离大于等于所述负耦合槽在左右方向上的槽宽。

进一步优选地，所述连接段平行于所述介质滤波器本体的前表面。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案还包括，无线电收发设备，所述无线电收发设备包括上述任意一项所述的介质滤波器。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明提供的介质滤波器，通过负耦合槽和隔断环共同作用实现电容耦合，通过将负耦合槽设置在介质滤波器本体的上表面，使负耦合槽在介质滤波器本体的上表面和前表面均具有开口，在陶瓷材料高温烧结时负耦合槽的形状和精度变化小，对介质滤波器电气性能的影响小，通过在介质滤波器本体的下表面设置隔断环，并使隔断环位于负耦合槽的正下方，能够通过隔断环弥补因负耦合槽形状和精度变化对介质滤波器电气性能的影响，使得介质滤波器的电气性能更加稳定，良品率高，并且，由于隔断环的存在，使得负耦合槽的深度无需过深，使得负耦合槽的容积在整个介质滤波器内的占比较小，使得介质滤波器的结构强度更好，本发明还提供一种包括上述介质滤波器的无线电收发设备。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中介质滤波器实施例1立体透视示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为图1的仰视示意图。

图4为图2中A-A方向的剖视图。

图5为图4中B处的局部放大图。

图6为本发明中介质滤波器实施例2立体透视示意图。

图7为本发明中介质滤波器实施例3立体透视示意图。

图8为本发明中介质滤波器实施例4立体透视示意图。

图9为本发明中介质滤波器实施例1的电气性能图。

其中：100.介质滤波器；101.介质滤波器本体；200.第一介质谐振器；201.第一介质谐振器本体；202.第一调试孔；300.第二介质谐振器；301.第二介质谐振器本体；302.第二调试孔；400.负耦合槽；401.深盲槽；402.浅盲槽；500.导电层；600.隔断环；601.内边沿；602.外边沿；603.端部边沿；604.传输段；605.连接段；606.开口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-5所示，本发明提供的介质滤波器100，包括两个结构相同的介质谐振器，分别为第一介质谐振器200和第二介质谐振器300，第一介质谐振器200包括由陶瓷材料制成的第一介质谐振器本体201和位于第一介质谐振器本体201上表面的第一调试孔202，第一调试孔202为盲孔，第一调试孔202用于调试第一介质谐振器200的谐振频率；第二介质谐振器300包括由陶瓷材料制成的第二介质谐振器本体301和位于第二介质谐振器本体301上表面的第二调试孔302，第二调试孔302为盲孔，第二调试孔302用于调试第二介质谐振器300的谐振频率，第一介质谐振器本体201和第二介质谐振器本体301构成介质滤波器本体101。

介质滤波器100还包括负耦合槽400、导电层500、隔断环600，其中，负耦合槽400位于介质滤波器本体101的上表面，并位于第一介质谐振器200和第二介质谐振器300的连接位置，负耦合槽400为盲槽，负耦合槽400在介质滤波器本体101的上表面具有开口，负耦合槽400还向前延伸贯穿介质滤波器本体101的前表面，使得负耦合槽400在介质滤波器本体101的前表面也具有开口；导电层500覆盖在介质滤波器本体101的表面、第一调试孔202的内壁表面、第二调试孔302的内壁表面和负耦合槽400的内壁表面，导电层500的材质为银；隔断环600位于介质滤波器本体101的下表面，并位于负耦合槽400的正下方，隔断环600包括靠近隔断环600中心的内边沿601、远离介质滤波器本体101下表面中心的外边沿602、连接内边沿601和外边沿602的端部边沿603，隔断环600未被导电层500所覆盖，内边沿601、外边沿602和端部边沿603所围成的区域呈具有开口的U形，该区域暴露出介质滤波器本体101，负耦合槽400和隔断环600用于实现第一介质谐振器200和第二介质谐振器300之间的电容耦合；隔断环600为U形，隔断环600具有两段分别垂直于介质滤波器本体101前表面的传输段604及连接这两段传输段604的连接段605，这两段传输段604之间的距离大于负耦合槽400在左右方向上的槽宽，连接段605平行于介质滤波器本体101的前表面，负耦合槽400在介质滤波器本体101下表面上的投影区域与隔断环600所在的区域相交，隔断环600所在的区域是指内边沿601、外边沿602和端部边沿603所围成的区域。

如图9所示，通过负耦合槽400和隔断环600实现第一介质谐振器200和第二介质谐振器300之间的电容耦合以产生低端传输零点A；可以通过调整负耦合槽400的尺寸调节传输零点A的强度,也可以在不改变负耦合槽400的情况下，通过调整隔断环600的形状大小及位置来调节传输零点A的强度；负耦合槽400的槽深越深，传输零点A越强，负耦合槽400在前后方向上的长度越长，传输零点A越强，负耦合槽400在左右方向上的槽宽越宽，传输零点A越强；隔断环600的传输段604越长，传输零点A越强，隔断环600的内边沿601与外边沿602之间的距离越大，传输零点A越弱，隔断环600的两段传输段604之间的距离越大，传输零点A越强。

实施例2

如图6所示，实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例2中的隔断环600为具有开口606的圆环，使隔断环600呈C形，开口606朝向介质滤波器本体101的后表面，内边沿601和外边沿602均为圆弧，内边沿601和外边沿602的弧度均大于300°，内边沿601和外边沿602所在圆的直径大于负耦合槽400在左右方向上的槽宽。

实施例3

如图7所示，实施例3与实施例2基本相同，不同之处在于，实施例3中隔断环600的开口606朝向介质滤波器本体101的前表面。

实施例4

如图8所示，实施例4与实施例2基本相同，不同之处在于，实施例4中的负耦合槽400为浅盲槽402和深盲槽401相贯通而成的台阶形盲槽，浅盲槽402只在介质滤波器本体101的上表面具有开口，深盲槽401在介质滤波器本体101的上表面和前表面均具有开口，浅盲槽402在上下方向上的槽深小于深盲槽401在上下方向上的槽深。

本发明提供的介质滤波器，通过负耦合槽和隔断环共同作用实现电容耦合，通过将负耦合槽设置在介质滤波器本体的上表面，使负耦合槽在介质滤波器本体的上表面和前表面均具有开口，在陶瓷材料高温烧结时负耦合槽的形状和精度变化小，对介质滤波器电气性能的影响小，通过在介质滤波器本体的下表面设置隔断环，并使隔断环位于负耦合槽的正下方，能够通过隔断环弥补因负耦合槽形状和精度变化对介质滤波器电气性能的影响，使得介质滤波器的电气性能更加稳定，良品率高，并且，由于隔断环的存在，使得负耦合槽的深度无需过深，使得负耦合槽的容积在整个介质滤波器内的占比较小，使得介质滤波器的结构强度更好。

本发明还提供一种无线电收发设备，该无线电收发设备包括上述实施例中的任意一种介质滤波器，该无线电收发设备中的介质滤波器可以用于对射频信号进行滤波。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。