阅读说明：本技术 介质波导谐振器及其端口耦合量调节方法与滤波器 (Medium Wave Guide resonator and its port coupling amount adjustment method and filter ) 是由 欧阳洲 丁海 林显添 于 2019-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种介质波导谐振器及其端口耦合量调节方法与滤波器,介质波导谐振器包括介质块。第一金属层与第二金属层之间设有露出介质块的镂空区。镂空区绕第一金属层的外围周向设置。第一金属层包括第一覆盖层、第二覆盖层及连接层。第一覆盖层覆盖于介质块的底面,第二覆盖层覆盖于介质块的侧面。上述的介质波导谐振器,由于第一覆盖层覆盖于所述介质块的底面,可以实现端口强耦合,为拓宽介质波导谐振器的带宽提供了条件,可以广泛应用到带宽较宽的介质波导谐振器中；此外,由于第二覆盖层位于介质块的侧面,且第二覆盖层用于连接同轴接头或PCB板的信号接头,该设计方式设计时受外形尺寸限制较小,能便于批量生产。(It include medium block the present invention relates to a kind of Medium Wave Guide resonator and its port coupling amount adjustment method and filter, Medium Wave Guide resonator.The vacancy section for exposing medium block is equipped between the first metal layer and second metal layer.Vacancy section is around the circumferential setting in the periphery of the first metal layer.The first metal layer includes the first coating, the second coating and articulamentum.First coating is covered in the bottom surface of medium block, and the second coating is covered in the side of medium block.Port close coupling may be implemented since the first coating is covered in the bottom surface of the medium block in above-mentioned Medium Wave Guide resonator, provides condition to widen the bandwidth of Medium Wave Guide resonator, can be widely applied in the Medium Wave Guide resonator of broader bandwidth；Further, since the second coating is located at the side of medium block, and the second coating is used to connect the Signal connector of coaxial fitting or pcb board, which limit smaller by outer dimension when designing, and can be convenient for producing in batches.)

介质波导谐振器及其端口耦合量调节方法与滤波器

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别是涉及一种介质波导谐振器及其端口耦合量调节方法与滤波器。

背景技术

在介质波导滤波器设计时，都需要进行端口设计，介质波导滤波器端口耦合的大小与带宽相关联，带宽越宽端口耦合要求越大。传统的介质波导滤波器由两个以上介质波导谐振器组成，介质波导谐振器的顶面设有谐振孔，侧面或底面设置有端口。若端口位于介质波导谐振器的底面，能实现较强的耦合，但是在介质波导滤波器设计时会受到外形尺寸限制，设计局限性大；若端口位于介质波导谐振器的侧面，常规的方法需要在侧面设置很深的盲孔才能实现强耦合，实际应用中加工成型及金属化都很难，不适合批量生产。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种介质波导谐振器及其端口耦合量调节方法与滤波器，它能实现较强的端口耦合量，同时能便于批量生产，设计局限性减小。

其技术方案如下：一种介质波导谐振器，包括：介质块，所述介质块的外表面铺设有第一金属层及包围于所述第一金属层***的第二金属层，所述第一金属层与所述第二金属层之间设有露出所述介质块的镂空区，所述镂空区绕所述第一金属层的***周向设置，所述第一金属层包括第一覆盖层、第二覆盖层及连接所述第一覆盖层与所述第二覆盖层的连接层，所述第一覆盖层覆盖于所述介质块的底面，所述第二覆盖层覆盖于所述介质块的侧面；所述连接层的一部分位于所述介质块的底面，所述连接层的另一部分位于所述介质块的侧面；所述第二覆盖层用于连接外部端口。

上述的介质波导谐振器，第一金属层相当于端口，由于第一覆盖层覆盖于所述介质块的底面，可以实现端口强耦合，为拓宽介质波导谐振器的带宽提供了条件，可以广泛应用到带宽较宽的介质波导谐振器中；此外，由于第二覆盖层位于介质块的侧面，且第二覆盖层用于连接外部端口，例如同轴接头或PCB板的信号接头，该设计方式设计时受外形尺寸限制较小，在介质波导谐振器设计时就有更多更好的设计方案选择；另外，产品机加工、成型及金属化更简单，能节约工时；与同轴电缆或PCB板的信号接头组装在一起后，还可以通过移除第一金属层或第二金属层的方式调节端口的耦合量，产品调试效率更高，节约调试成本；其次，上述的介质波导谐振器一致性好，耦合量因加工误差导致的变化小，适合量产。

在其中一个实施例中，所述介质块的顶面设有谐振孔，所述第二金属层的部分完全覆盖于所述谐振孔的内壁。

在其中一个实施例中，所述介质块的底面设有第一耦合孔，所述第一耦合孔为盲孔或与所述谐振孔相连通的通孔，所述第一覆盖层覆盖于所述第一耦合孔的内壁。

在其中一个实施例中，所述介质块的底面设有与所述第一耦合孔相连通的凹槽，所述连接层覆盖于所述凹槽的内壁。

在其中一个实施例中，所述介质块的侧面设有第二耦合孔，所述第二耦合孔为盲孔，所述第二覆盖层覆盖于所述第二耦合孔的内壁。

在其中一个实施例中，所述介质块的底面为平面；和/或，所述介质块上铺设有所述第二覆盖层的侧面为平面。

一种介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，包括如下步骤：其中，所述介质块的底面设有第一耦合孔，所述第一覆盖层覆盖于所述第一耦合孔的内壁；通过调整所述第一耦合孔的直径D1的大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过调整所述第一耦合孔的深度H1的大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制移除所述第一金属层的金属层量来调节端口的耦合量强弱。

上述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

一种介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，包括如下步骤：其中，所述介质块的底面设有第一耦合孔，所述第一覆盖层覆盖于所述第一耦合孔的内壁；所述介质块的底面设有与所述第一耦合孔相连通的凹槽，所述连接层覆盖于所述凹槽的内壁，通过调整所述凹槽的深度的大小来调节端口的耦合量强弱。

上述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

一种介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，包括如下步骤：所述介质块的侧面设有第二耦合孔，所述第二耦合孔为盲孔，所述第二覆盖层覆盖于所述第二耦合孔的内壁；通过调整所述第二耦合孔的直径D2的大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过调整所述第二耦合孔的深度H2的大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制移除所述第一金属层的金属层量来调节端口的耦合量强弱。

上述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

一种介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，包括如下步骤：通过控制移除所述第一覆盖层的金属层量来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制移除所述第二覆盖层的金属层量来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制连接层的宽度大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制镂空区的开口大小来调节端口的耦合量强弱。

上述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

一种滤波器，包括所述的介质波导谐振器。

上述的滤波器，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的介质波导谐振器的底面的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的介质波导谐振器的侧面的结构示意图；

图3为本发明一实施例所述的介质波导谐振器的截面示意图；

图4为图3中除去介质块后的结构示意图；

图5为本发明一实施例所述的介质波动谐振器的底面及侧面的示意图；

图6为图5的分解示意图；

图7为本发明另一实施例所述的介质波动谐振器的底面及侧面的示意图；

图8为本发明又一实施例所述的介质波动谐振器的底面及侧面的示意图；

图9为本发明再一实施例所述的介质波动谐振器的底面及侧面的示意图；

图10为本发明再又一实施例所述的介质波动谐振器的底面及侧面的示意图。

附图标记：

10、介质块；11、顶面；111、谐振孔；12、镂空区；13、底面；131、第一耦合孔；132、凹槽；14、侧面；141、第二耦合孔；20、第一金属层；21、第一覆盖层；22、第二覆盖层；23、连接层；30、第二金属层；40、同轴接头；41、内芯。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

在一个实施例中，请参阅图1至图4，一种介质波导谐振器，包括介质块10。介质块10具体可以是陶瓷体，所述介质块10的外表面铺设有第一金属层20及包围于所述第一金属层20***的第二金属层30。所述第一金属层20与所述第二金属层30之间设有露出所述介质块10的镂空区12。所述镂空区12绕所述第一金属层20的***周向设置。所述第一金属层20包括第一覆盖层21、第二覆盖层22及连接所述第一覆盖层21与所述第二覆盖层22的连接层23。所述第一覆盖层21覆盖于所述介质块10的底面13，所述第二覆盖层22覆盖于所述介质块10的侧面14。所述连接层23的一部分位于所述介质块10的底面13，所述连接层23的另一部分位于所述介质块10的侧面14。所述第二覆盖层22用于连接外部端口，具体例如为同轴接头40或PCB板的信号接头。

可以理解的是，请参阅图3，介质块10上用于开设谐振孔111的面为顶面11，介质块10上与顶面11相对的面为底面13，介质块10上用于连接顶面11与底面13之间的面为侧面14。

上述的介质波导谐振器，第一金属层20相当于端口，由于第一覆盖层21覆盖于所述介质块10的底面13，可以实现端口强耦合，为拓宽介质波导谐振器的带宽提供了条件，可以广泛应用到带宽较宽的介质波导谐振器中；此外，由于第二覆盖层22位于介质块10的侧面14，且第二覆盖层22用于连接同轴接头40或PCB板的信号接头，该设计方式设计时受外形尺寸限制较小，在介质波导谐振器设计时就有更多更好的设计方案选择；另外，产品机加工、成型及金属化更简单，能节约工时；与同轴电缆或PCB板的信号接头组装在一起后，还可以通过移除第一金属层20或第二金属层30的方式调节端口的耦合量，产品调试效率更高，节约调试成本；其次，上述的介质波导谐振器一致性好，耦合量因加工误差导致的变化小，适合量产。

进一步地，所述介质块10的顶面11设有谐振孔111，所述第二金属层30的部分完全覆盖于所述谐振孔111的内壁。如此，顶面11上设置的谐振孔111能够用于调整介质波导谐振器的谐振频率。该谐振孔111根据需求相应设置于顶面11上，可选地，介质块10的顶面11上也可以不进行设置谐振孔111。

进一步地，所述介质块10的底面13设有第一耦合孔131。所述第一耦合孔131为盲孔或与所述谐振孔111相连通的通孔，所述第一覆盖层21覆盖于所述第一耦合孔131的内壁。其中，第一耦合孔131的直径D1越大时，端口的耦合量越强；第一耦合孔131的深度H1越大时，端口的耦合量越强。当第一耦合孔131的深度H1最大时，即贯穿谐振孔111的底壁与谐振孔111相连通，此时第一耦合孔131为通孔；当第一耦合孔131的深度H1为0时，即所述介质块10的底面13为平面。

进一步地，所述介质块10的底面13设有与所述第一耦合孔131相连通的凹槽132，所述连接层23覆盖于所述凹槽132的内壁。其中，凹槽132的深度越深时，端口的耦合量越大。

进一步地，所述介质块10的侧面14设有第二耦合孔141，所述第二耦合孔141为盲孔，所述第二覆盖层22覆盖于所述第二耦合孔141的内壁。如此，采用盲孔方式，有利于将同轴接头40的内芯41焊接于第二耦合孔141的内壁中，焊接误差小，适合批量装配。此外，第二耦合孔141的直径D2越大时，端口的耦合量越强；第二耦合孔141的深度H2越大时，端口的耦合量越强。当第二耦合孔141的深度H2为0时，所述介质块10上铺设有所述第二覆盖层22的侧面14为平面。

进一步地，所述同轴接头40包括内芯41、绝缘套体及金属外皮。内芯41与第二覆盖层22相连，绝缘套体套设于内芯41外，金属外皮包裹于绝缘套体外。

在一个具体实施例中，请参阅图5及图6，所述介质块10的底面13设有第一耦合孔131。所述第一耦合孔131为盲孔。所述第一覆盖层21覆盖于所述第一耦合孔131的内壁。所述介质块10上铺设有所述第二覆盖层22的侧面14为平面。第二覆盖层22用于与同轴接头40或PCB板的信号接头相连。

在一个具体实施例中，请参阅图7，所述介质块10的底面13为平面，所述介质块10上铺设有所述第二覆盖层22的侧面14为平面。所述第一覆盖层21覆盖于所述介质块10的底面13，所述第二覆盖层22覆盖于所述介质块10的侧面14。第二覆盖层22用于与同轴接头40或PCB板的信号接头相连。

在一个具体实施例中，请参阅图8，所述介质块10的底面13设有第一耦合孔131。所述第一耦合孔131为与谐振孔111相连通的通孔。所述第一覆盖层21覆盖于所述第一耦合孔131的内壁。所述介质块10上铺设有所述第二覆盖层22的侧面14为平面。第二覆盖层22用于与同轴接头40或PCB板的信号接头相连。

在一个具体实施例中，请参阅图9，图9相对于图5而言，在所述介质块10的底面13设有与所述第一耦合孔131相连通的凹槽132，所述连接层23覆盖于所述凹槽132的内壁。

在一个具体实施例中，请参阅图10，所述介质块10的底面13设有第一耦合孔131。所述第一耦合孔131为盲孔。所述第一覆盖层21覆盖于所述第一耦合孔131的内壁。所述介质块10的侧面14设有第二耦合孔141，所述第二耦合孔141为盲孔，所述第二覆盖层22覆盖于所述第二耦合孔141的内壁。

在一个实施例中，位于介质块10的底面13的部分连接层23的宽度W1与位于介质块10的侧面14的另一部分连接层23的宽度W2可以相同，也可以不相同。

在一个实施例中，请参阅图1至图6，一种上述任一实施例所述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，包括如下步骤：

其中，所述介质块10的底面13设有第一耦合孔131，所述第一覆盖层21覆盖于所述第一耦合孔131的内壁；通过调整所述第一耦合孔131的直径D1的大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过调整所述第一耦合孔131的深度H1的大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制移除所述第一金属层20的金属层量来调节端口的耦合量强弱。

具体而言，在介质波导谐振器生产加工制作时，先提供介质块10；然后在介质块10的顶面11上加工出谐振孔111，以及在介质块10的底面13上加工出第一耦合孔131，根据第一耦合孔131的加工直径D1以及深度H1来调整端口耦合量，当第一耦合孔131的直径D1越大时，端口的耦合量越强；当第一耦合孔131的深度H1越大时，端口的耦合量越强；最后在介质块10的表面上例如电镀有金属层，以及通过在介质块10的表面上形成镂空区12来实现相互隔离开的第一金属层20与第二金属层30。其中，连接层23的宽度越大时，端口的耦合量越强；第一金属层20与第二金属层30之间的间隔W3越大时，端口的耦合量越强，也就是通过控制镂空区12在介质块10的表面上的开设位置便可以控制端口的耦合量大小。

进一步地，在第二覆盖层22与同轴接头40或PCB板的信号接头相互连接组装在一起后，通过控制移除所述第一金属层20的金属层量来调节端口的耦合量强弱，也就是当端口的实际耦合量过大时，例如从第一覆盖层21靠近镂空区12的边缘开始移除以减小第一覆盖层21的面积从而到达减小端口的耦合量，或者例如从连接层23靠近镂空区12的边缘开始移除减小连接层23的宽度从而到达减小端口的耦合量，或者例如从第二覆盖层22靠近镂空区12的边缘开始移除以减小第二覆盖层22的面积从而到达减小端口的耦合量。

上述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

在一个实施例中，请参阅图1至图4及图9，一种上述任一实施例所述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，包括如下步骤：

其中，所述介质块10的底面13设有第一耦合孔131，所述第一覆盖层21覆盖于所述第一耦合孔131的内壁；

所述介质块10的底面13设有与所述第一耦合孔131相连通的凹槽132，所述连接层23覆盖于所述凹槽132的内壁，通过调整所述凹槽132的深度的大小来调节端口的耦合量强弱。

具体而言，在介质波导谐振器生产加工制作时，先提供介质块10；然后在介质块10的顶面11上加工出谐振孔111，在介质块10的底面13上加工出第一耦合孔131以及与第一耦合孔131相连通的凹槽132，根据凹槽132的深度来调整端口耦合量，当凹槽132的深度越大时，端口的耦合量越强；最后在介质块10的表面上例如电镀有金属层，以及通过在介质块10的表面上形成镂空区12来实现相互隔离开的第一金属层20与第二金属层30。其中，连接层23的宽度越大时，端口的耦合量越强；第一金属层20与第二金属层30之间的间隔W3越大时，端口的耦合量越强，也就是通过控制镂空区12在介质块10的表面上的开设位置便可以控制端口的耦合量大小。

上述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

在一个实施例中，请参阅图1至图4及图10，一种上述任一实施例所述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，包括如下步骤：

所述介质块10的侧面14设有第二耦合孔141，所述第二耦合孔141为盲孔，所述第二覆盖层22覆盖于所述第二耦合孔141的内壁；通过调整所述第二耦合孔141的直径D2的大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过调整所述第二耦合孔141的深度H2的大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制移除所述第二覆盖层22的金属层量来调节端口的耦合量强弱。

具体而言，在介质波导谐振器生产加工制作时，先提供介质块10；然后在介质块10的顶面11上加工出谐振孔111，以及在介质块10的侧面14上加工出第二耦合孔141，根据第二耦合孔141的加工直径D2以及深度H2来调整端口耦合量，当第二耦合孔141的直径D2越大时，端口的耦合量越强；当第二耦合孔141的深度H2越大时，端口的耦合量越强；最后在介质块10的表面上例如电镀有金属层，以及通过在介质块10的表面上形成镂空区12来实现相互隔离开的第一金属层20与第二金属层30。

上述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

在一个实施例中，请参阅图1至图4，及图6至图8，一种上述任一实施例所述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，包括如下步骤：

通过控制移除所述第一覆盖层21的金属层量来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制移除所述第二覆盖层22的金属层量来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制连接层23的宽度大小来调节端口的耦合量强弱；和/或，通过控制镂空区12的开口大小来调节端口的耦合量强弱。

具体而言，在上述的介质波动谐振器加工好后，且在第二覆盖层22与同轴接头40或PCB板的信号接头相互连接组装在一起后，通过控制移除所述第一金属层20的金属层量来调节端口的耦合量强弱，也就是当端口的实际耦合量过大时，例如从第一覆盖层21靠近镂空区12的边缘开始移除以减小第一覆盖层21的面积从而到达减小端口的耦合量，或者例如从连接层23靠近镂空区12的边缘开始移除减小连接层23的宽度从而到达减小端口的耦合量，或者例如从第二覆盖层22靠近镂空区12的边缘开始移除以减小第二覆盖层22的面积从而到达减小端口的耦合量。

上述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

在一个实施例中，一种滤波器，包括上述任一实施例所述的介质波导谐振器。

上述的滤波器，其技术效果由上述的介质波导谐振器带来，有益效果与上述的介质波导谐振器的有益效果相同，不进行赘述。

具体而言，滤波器包括多个介质波导谐振器，其中一个或两个介质波导谐振器为采用上述任一实施例所述的介质波导谐振器，其余的介质波导谐振器不同于上述实施例所述的介质波导谐振器，采用原本设计的介质波导谐振器即可。如此，当对滤波器的端口耦合量进行调节时，通过采用上述实施例中所述的介质波导谐振器的端口耦合量调节方法对介质波导谐振器的端口耦合量进行调节，即可对滤波器的端口耦合量进行调节。可以实现端口强耦合，为拓宽介质波导谐振器的带宽提供了条件，可以广泛应用到带宽较宽的介质波导谐振器中；此外，由于第二覆盖层22位于介质块10的侧面14，且第二覆盖层22用于连接同轴接头40或PCB板的信号接头，该设计方式设计时受外形尺寸限制较小，在介质波导谐振器设计时就有更多更好的设计方案选择；另外，产品机加工、成型及金属化更简单，能节约工时；与同轴电缆或PCB板的信号接头组装在一起后，还可以通过移除第一金属层20或第二金属层30的方式调节端口的耦合量，产品调试效率更高，节约调试成本；其次，上述的介质波导谐振器一致性好，耦合量因加工误差导致的变化小，适合量产。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。